Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

visshaya_matematika_chast_IV

.pdf
Скачиваний:
214
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
10 Мб
Скачать
☆

§1. Основні формули елементарної математики

341

 

 

cos x + cos y = 2 cos

x + y

 

cos

 

x − y

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

cos x − cos y = −2 sin

x + y

sin

x − y

;

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

cos x + sin x =

 

π

 

 

 

=

 

 

 

 

π

 

;

2 cos

4

− x

 

2 sin

4

+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x − sin x =

 

π

 

 

 

=

 

 

 

 

π

 

 

2 sin

4

− x

 

2 cos

 

 

+ x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

tg x + tg y = sin (x + y) ; cos x cos y

tg x − tg y = sin (x − y) ; cos x cos y

ctg x + ctg y =

sin (x + y)

;

sin x sin y

 

 

ctg x − ctg y = − sin (x − y) . sin x sin y

1.2.7 Формули перетворення добутку в суму

sin x sin y =

1

 

 

(cos(x − y) − cos(x + y)) ;

2

 

 

 

 

 

 

cos x cos y =

 

1

 

(cos(x − y) + cos(x + y)) ;

2

 

 

 

 

sin x cos y =

 

1

(sin(x − y) + sin(x + y)) .

2

 

 

1.2.8 Вираженнятригонометричнихфункційчерезтангенс половинного кута

 

 

 

2 tg

x

 

 

 

 

1

− tg2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

sin x =

 

2

 

 

 

 

;

cos x =

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

x

 

1 + tg2

 

 

 

1

+ tg2

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 tg

x

 

 

 

 

 

1

− tg2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

tg x =

 

2

 

 

 

 

;

ctg x =

 

 

 

.

 

 

x

 

 

 

 

 

1

− tg2

 

 

 

 

 

 

 

2 tg

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

342Глава 7. Довідковий матеріал

1.2.9Формули зведення

 

Назвафункції незмінюється

Назвафункції змінюєтьсянаподібну

u

 

− α

π − α

π + α

 

π

− α

 

π

+ α

 

3π

− α

 

3π

+ α

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

−sinα

sinα

−sinα

 

cosα

 

cosα

−cosα

−cosα

cos

 

cosα

−cosα

−cosα

 

sinα

−sinα

 

−sinα

 

sinα

tg

 

−tgα

−tgα

tgα

 

ctgα

−ctgα

 

ctgα

−ctgα

ctg

 

−ctgα

−ctgα

ctgα

 

tgα

−tgα

 

tgα

 

−tgα

1.2.10 Значення тригонометричних функцій

Значення кута α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функції

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

град

рад

sin α

 

cosα

 

 

 

 

 

 

 

tg α

 

 

 

ctg α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

∞

 

 

300

 

 

π

 

 

1

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3

=

 

1

 

 

 

3

 

 

6

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

π

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

π

 

 

3

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

3

=

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

900

 

 

π

 

1

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

0

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1800

 

 

π

0

 

 

 

 

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

∞

 

 

2700

 

3π

 

 

−1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

0

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3600

2π

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

∞

 

 

1.2.11 Властивостіоберненихтригонометричнихфункцій

 

 

 

 

 

 

arcsin (−a) = − arcsin a ,

 

 

a

 

 

≤ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arccos (−a) = π

− arccos a

,

 

 

a

 

≤ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg (−a) = − arctg a , a

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcctg (−a) = π − arcctg a , a

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin a + arccos a =

π

,

 

 

a

 

 

≤

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg a + arcctg a =

π

 

a

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§1. Основні формули елементарної математики

343

 

 

1.2.12 Розв’язки найпростіших тригонометричних рівнянь

Рівняння

 

 

 

 

Розв’язки рівняння

sin x = a,

 

 

a

 

 

≤

1

x = (−1)n arcsin a + π n,

n Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x = a,

 

 

a

 

 

≤

1

x = ± arccos a + 2π n,

n

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg x = a ,

a

 

 

R

x = arctg a + π n , n

Z

 

ctg x = a ,

 

a

 

 

R

x = arcctg a + π n , n

Z

Окремі розв’язки тригонометричних рівнянь

sin x = 0

 

 

x = π n,

 

n Z ,

 

 

 

 

sin x = ±1

 

 

x = ±

π

 

+ 2π n,

n

Z ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

cos x = 0

 

 

x =

π

+ π n, n

Z ,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos x = 1

 

 

x = 2π n, n

Z ,

 

 

 

cos x = −1

 

 

x = π + 2π n,

n

Z .

 

1.3 Властивості логарифмів

 

 

 

 

 

10 . Основна логарифмічна тотожність :

 

 

 

 

x = aloga x ,

x > 0 , a > 0,

 

a ≠ 1.

 

 

 

 

20 . Логарифм основи дорівнює одиниці :

 

 

 

loga a = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 . Логарифм одиниці дорівнює нулю :

 

 

 

 

loga 1 = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40 . Формула для логарифма добутку :

 

 

 

 

loga (x1 x2 ) = loga x1 + loga x2 ,

x1 > 0 ,

x2 > 0 .

50 . Формула для логарифма частки :

 

 

 

 

 

log

 

x1

= log

 

x

− log

 

x

 

,

x

> 0 ,

x

 

> 0 .

 

 

 

 

 

 

 

a x2

 

a

1

 

a

 

 

2

 

1

 

 

 

2

 

344 Глава 7. Довідковий матеріал

60 . Формула для логарифма степеня : loga x p = p loga x , x > 0 , p R .

70 . Формула переходу до нової основи логарифма :

loga x =

logb x

,

logb a

Зокрема,

 

 

 

loga b =

 

1

;

 

logb a

 

 

 

1.4 Прогресії

x > 0 , b R , b > 0 , b ≠ 1.

loga b logb a = 1.

Арифметична прогресія

Геометрична прогресія

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an = an−1 + d , n ≥ 2 ,

bn = bn−1 q , n ≥ 2 ,

де d – різниця прогресії

де q – знаменник прогресії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула n-го члена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

n

= a + (n −1) d

 

 

b

 

 

= b qn−1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

n = 1,2,…

 

 

n = 1,2,…

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула сумиперших n членів

 

 

 

 

 

 

 

 

Sn =

a1 + an

n

S

n

= b

1− qn

, q ≠ 1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1− q

Формула для різниці

Формула для знаменника

d

= a

− a

, n ≥ 2

 

 

q =

bn

 

, n ≥ 2

 

 

 

 

 

n

 

n−1

 

 

 

 

bn−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сума натуральнихчисел

Сума нескінченно спадної

 

 

від 1 до

n

геометричної прогресії

 

 

S =

n(n +1)

 

 

 

S =

 

 

b1

 

,

 

q

 

<1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− q

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Основні формули комбінаторики. Біном Ньютона

Число перестановок з n елементів знаходяться за формулою: Pn = 1 2 … (n − 1) n = n! , 0!= 1.

§1. Основні формули елементарної математики

345

 

 

Числорозміщеньзn елементів поm елементівзнаходятьсязаформулою:

Anm = n (n − 1)…(n − (m − 1)) =

n!

 

.

(n − m)!

Числокомбінаційз n елементів по m елементівзнаходятьсязаформулою:

 

 

 

 

Cnm =

Anm

=

n (n − 1)…(n − (m − 1))

 

 

 

 

 

Pm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2 … m

або

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cnm =

 

n!

 

, Cnn = C0n = 1 .

 

 

 

 

m! (n − m)!

 

 

 

 

 

 

 

Властивості комбінацій:

 

 

 

 

 

 

Cnm = Cnn−m ;

Cnm + Cnm+1 = Cnm++11 .

Формула бінома Ньютона має вигляд:

(a + b)n = ∑n

Cnm an−mbm = C0n an + C1n an−1b + …+ Cnn−1a bn−1 + Cnn bn ,

 

m=0

 

 

 

 

 

 

 

де Cnm =

n!

 

 

– число комбінацій з n елементів по m елементів; n N.

m! (n − m)!

 

 

 

 

 

 

 

 

n

Сума біноміальних коефіцієнтів ∑ Cmn = 2n .

m=0

1.6 Числові значення деяких величин

Позначення

Числове

Позначення

Числове

величини

значення

величини

значення

π

 

3,14159

e

2,71828

2π

6,28318

1 e

0,36788

π

2

1,57080

e2

7,38906

π

3

1,04720

e

1,64872

π

4

0,78540

lg e

0,43429

π

6

0,52360

ln10

2,30258

1 π

0,31831

1 радіан

57o17′45′′

π

2

9,86960

1o (град)

0,0174 (рад)

 

π

1,77245

2

1,41421

 

1,46459

1,73205

3

π

3

 

 

 

346

Глава 7. Довідковий матеріал

 

 

§2. Матриці. Системи лінійних рівнянь

Таблиця 2.1 – Різновиди матриць

 

Назва матриці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вигляд матриці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

… a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

12

 

 

1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Прямокутна,

 

A =

a21

 

a22

… a2n ,

( a

ij

 

)

m , n

,

A

 

 

 

 

 

розміру m n

 

 

 

 

…

 

… … …

 

 

 

 

 

 

 

m× n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

am1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

am2 … amn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспонована

 

 

 

 

 

a

 

 

a

 

 

 

… a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

21

 

 

 

 

m1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

по відношенню до

 

AT = a12

 

a22

 

… am2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матриці A

 

 

 

 

 

… … … …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2n … amn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

 

a12

 

… a1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Квадратна,

 

A =

a21

 

a22

 

… a2n

, ( a

ij

)

n , n

,

A

 

n

 

 

 

 

порядку n

 

 

 

 

…

 

… … …

 

 

 

 

 

n×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an2 … ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A11

A12

 

… A1n

T

 

A11 A21

… An1

 

 

4.

Приєднана

 

~

 

A

 

A

 

 

… A

 

=

 

A

 

 

 

A

 

 

… A

 

 

 

до квадратної

 

A =

 

21

 

22

 

 

 

 

2n

 

 

12

 

22

 

 

 

n2

 

 

 

матриці A

 

 

 

…

… … …

 

 

 

… …

 

… …

 

 

 

 

 

 

 

An1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A1n

 

A2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

An2 … Ann

 

 

 

 

… Ann

 

5.

Обернена до

 

A−1

=

1

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

квадратної матриці

A

 

 

 

 

det A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Нульова

 

O =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Одинична

 

E =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Діагональна

 

D =

 

0

a22

 

 

 

 

,

D

= diag(a , a

22

,..., a

nn

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§2. Матриці. Системи лінійних рівнянь

 

 

 

347

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продовження таблиці 2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a

… a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

12

1n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

0

 

a22

a2n

 

 

 

9.

Верхня трикутна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

…

… …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

… ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21

 

0

 

 

 

10.

Нижня трикутна

 

 

 

A =

a22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an1

an2

ann

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

 

a

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

11

 

12

 

 

 

1r

1r+1

 

1n

 

 

 

 

 

 

 

0

 

a22

 

 

 

a2r

a2r+1

 

a2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Трапецієвидна

 

 

0

 

0

 

 

 

arr

arr+1

 

arn

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

0

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

0

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aii

≠

0 , при i =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, r

 

 

 

 

 

12.

Блочна

 

 

 

A =

 

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, B, C, D, F – матриці

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

O

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

B

 

 

, А, B, C – матриці,

 

13.

Квазидіагональна

 

 

A =

 

O

 

 

 

 

 

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

О – нульова матриця

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

O

D

F

 

 

 

 

 

 

14.

Квазитрикутна

 

, А, B, C, D, F, G – матриці,

 

 

 

O

O

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O – нульова матриця

 

 

 

 

 

348

Глава 7. Довідковий матеріал

 

 

Продовження таблиці 2.1

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

15.

Комплексна

C = A + Bi ,

 

A, B – дійсні матриці

 

 

Комплексно-

 

 

= A − Bi ,

 

A, B – дійсні матриці

 

16.

спряжена

C

 

 

 

до матриці C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

Спряжена

 

 

 

 

 

C* = C

T

 

 

 

 

 

 

до матриці C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18.

Симетрична

 

 

A = AT ,

aij

= aji

 

 

 

 

19.

Кососиметрична

 

 

A = −AT ,

aij

= − aji

 

 

 

20.

Ортогональна

 

 

AAT = AT A = E ,

AT = A−1

 

 

21.

Ермітова

 

 

A = A* ,

aij

= aji

 

 

 

 

22.

Косоермітова

 

 

A = −A* ,

aij

= −aji

 

 

 

23.

Унітарна

 

 

AA* = A* A = E ,

A* = A−1

 

 

 

 

 

 

 

λ

1

0

...

0

0

 

 

 

 

 

 

 

0

λ

1

...

0

 

 

 

 

Клітина Жордана

 

 

 

 

0

 

24.

 

 

Gm (λ )=

 

0

0

 

λ

...

0

0

 

m -го порядку з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

власним значенням λ

 

 

 

... ... ...

... ...

...

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

...

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

...

0

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

= (Gm (λ

1), Gm (λ

 

2 ),..., Gm

λ(

k =))

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

Gm (λ 1)

 

 

O

 

 

 

...

 

O

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

Gm2 (λ

2 )

 

...

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

25.

Матриця Жордана

=

 

 

 

...

 

 

 

...

 

...

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

O

 

 

 

... Gmk (λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k )

 

 

 

Gm

(λ i ) – клітини Жордана,

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O – нульова матриця

 

 

 

 

 

§2. Матриці. Системи лінійних рівнянь

349

 

 

Таблиця 2.2 – Різновиди систем лінійних рівнянь, їх сумісність та розв’язки

Поняття

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

або співвідношення,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

що визначаються

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1 + a12x2 +

 

 

 

 

 

 

+ a1n xn = b1 ;

Загальна система

a

 

x +

 

a

22

x

2

+

 

 

 

 

 

+ a

2n

x

n

=

b

 

;

лінійних алгебраїчних

 

21 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рівнянь

. . . . . . .. . . . .. . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . .. . . . .. .

 

a

 

x +

 

a

m2

x

2

+

 

 

 

 

 

+ a

mn

x

n

=

b .

 

 

m1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

12

 

 

 

 

1n

 

 

 

 

 

 

 

Основна матриця

 

 

 

 

A =

a21

a22

 

 

a2n

 

 

 

 

 

 

системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

am1 am2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

amn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матриця-стовпець

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

=

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вільних членів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матриця-стовпець

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

=

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

невідомих

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Матрична формазапису

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A X

= B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

12

 

 

 

1n

 

 

1

 

 

Розширена матриця

 

 

= ( A

 

B)=

 

 

a21

 

a22

 

a2n

 

 

b2

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m1

 

 

 

m2

 

 

mn

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умова сумісності системи

 

 

 

 

 

 

 

 

Rg A = Rg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система має єдиний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rg A = Rg A = r = n

 

 

 

 

 

 

 

розв’язок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система має безліч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rg A = Rg A = r < n

 

 

 

 

 

 

 

розв’язків

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система несумісна

 

 

 

 

 

 

 

 

Rg A ≠ Rg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

Глава 7. Довідковий матеріал

 

 

Продовження таблиці 2.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11x1 + a12x2 +

 

+ a1n xn = b1 ;

Квадратна система

 

a

 

x + a

22

x

2

+

 

+ a

2n

x

n

= b ;

лінійних алгебраїчних

 

 

21 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рівнянь

.. . . . .. . . . . . . .. . . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . . ..

 

 

a

 

x + a

n2

x

2

+

 

+ a

nn

x

n

= b .

 

 

 

n1 1

 

 

 

 

 

 

 

n

Квадратна система має

 

 

 

 

 

 

det A ≠

0

 

 

 

 

 

 

 

єдиний розв’язок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Квадратна система має

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

det A = 0 , Rg A = Rg A = r < n

безліч розв’язків

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Квадратна система

 

 

 

det A = 0 , Rg A ≠

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rg A

 

несумісна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однорідна система рівнянь

 

 

 

 

 

 

A X = 0

 

 

 

 

 

 

 

Однорідна система має

 

 

 

 

 

 

Rg A = n

 

 

 

 

 

 

 

тільки нульовий розв’язок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Однорідна система має

 

 

 

 

 

Rg A = r < n

 

 

 

 

 

 

 

нетривіальні розв’язки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Квадратна однорідна

 

 

 

 

 

 

det A ≠

0

 

 

 

 

 

 

 

система має тільки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нульовий розв’язок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Квадратна однорідна

 

 

 

 

 

 

det A = 0

 

 

 

 

 

 

 

система має нетривіальні

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

розв’язки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−r

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура загального

 

 

 

 

 

X = ∑

ci Ei

,

 

 

 

 

 

E1 , E2 ,…, En−r

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

розв’язку однорідної

– Ф. С. Р.

 

 

 

 

 

 

 

системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ci , i

= 1, n − r – довільні числа;

 

 

 

 

 

 

 

 

r = Rg A < n ,n

– число невідомих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура загального

де Y0

 

 

 

 

Y = Y0 + X ,

 

 

 

 

 

– деякий частинний розв’язок неодно-

розв’язку неоднорідної

системи

рідної

 

системи,

X

–

 

загальний

розв’язок

 

відповідної однорідної системи.

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]