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

Задачник Часть 1_

.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
02.06.2015
Размер:
301 Кб
Скачать
☆

3.14. а) В линейном пространстве симметричных матриц 2х2 найдите

координаты элемента

3

2

в базисе e1

 

4

 

3

 

=

3

2

 

A =

 

=

 

4

, e2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

3

 

 

 

 

2

3

 

e3

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) В линейном пространстве симметричных матриц 2х2 найдите

координаты элемента

9

10

e1

3

 

2

,

e2

1 1

,

A =

4

в базисе

=

2

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

3

 

 

1 1

 

e3

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

3

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.15. Вычислите определитель

3 4 а) −1 2

б) −2 7 3 5

 

2

3

4

в)

5

−2

1

 

1

2

3

 

2

4

6

г)

5

12

19

 

3

9

17

 

2

0

5

д)

1

3

16

 

0

−1

10

21

 

 

2

−3

1

 

 

 

е)

 

6

−6

2

 

 

 

2

−1

2

 

3.16. Вычислите определитель матрицы путем разложения его по элементам второй строки

3 0 −1 −1

а)

a b c d

1 1 1 1

−1 −3 −2 −4

3 3 2 2

б)

x y z t

2 3 3 2 −2 −2 0 −1

3.17. Вычислите определитель матрицы путем разложения его по элементам третьего столбца

 

5

1

x

8

 

а)

 

 

−4

−1

y

−5

 

 

8

−1

z

12

 

 

4

−1

t

7

 

 

 

 

1

−1

a

−1

 

 

 

 

б)

 

 

−1

−2

b

−1

 

 

 

 

−2

0

c

1

 

 

 

 

0

1

d

0

 

3.18. Вычислите определитель

22

 

0

3

0

1

 

 

а)

7

1

2

−2

 

 

5

−5

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

−4

−6

0

−2

 

 

 

 

 

 

0

0

1

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

3

0

8

0

 

 

 

 

 

 

 

 

−2

−5

3

4

 

 

 

 

 

 

 

3

0

7

3

 

 

 

 

 

7

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

3

3

0

0

 

 

 

 

 

 

 

2

10

−2

3

 

 

 

 

 

 

 

1

6

−1

0

 

 

 

 

 

3

2

0

1

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

−3

5

0

4

 

 

 

 

0

3

0

3

 

 

 

 

2

−4

2

0

 

 

 

 

 

 

1

3

2

0

 

 

 

 

д)

 

 

0

1

−4

7

 

 

 

 

 

 

 

−2

−5

7

5

 

 

 

 

 

 

 

−2

−5

2

3

 

 

 

 

 

 

 

−1

3

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

 

 

 

 

 

−5

8

2

7

 

 

 

4

−5

3

−2

 

 

 

 

 

 

 

−7

8

4

5

 

 

23

 

 

 

 

1

 

5

7

 

2

 

ж)

 

 

 

0

 

6

3

 

7

 

 

 

 

 

−2

 

−8

−7

−3

 

 

 

 

 

−1

 

−6

−5

−4

 

 

2

0

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з)

−1

−3

1

0

 

 

 

 

 

3

0

4

1

 

 

 

 

 

3

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0

3

 

0

 

 

 

и)

 

0

0

4

0

 

0

 

 

 

 

 

 

5

0

0

0

 

0

 

 

 

 

 

 

0

6

0

0

 

0

 

 

 

3.19. При каких значениях параметра a система векторов

xr1 =(3; 7; 4) ,

x2 =(3;

8; 6) , x3 =(3; a +5; 8) линейно зависима.

3.20. При каких значениях параметра a система векторов

xr1 =(1; 2; 6) , x2 =(a −4; −2; −2) , x3 =(3; 1; 1) линейно зависима.

3.21. При каких значениях параметра a произвольный вектор в пространстве R3 можно разложить по векторам a1 =(1,4,3) ,

ar2 =(2, 1−a, 1) , a3 =(5,4,1) ?

3.22. При каких значениях параметра a произвольный вектор в пространстве R3 можно разложить по векторам a1 =(−3,1,4) ,

ar2 =(a +2, −2, −5) , ar3 =(5,1,9) ?

24

3.23. При каком значении параметра a точки A(1;1;1) , B(2;1; 0) ,

C(−1; 0;1) и D(a +1; 2; 0) лежат в одной плоскости? (Исследуйте uur uuur uuur

линейную зависимость или независимость векторов AB , AC и AD )

3.24. При каком значении параметра a точки A(0; 3;1) , B(2; 8; 9) ,

C(1; 0; 2a −2) и D(0; 8;11) лежат в одной плоскости? (Исследуйте uur uuur uuur

линейную зависимость или независимость векторов AB , AC и AD )

3.25. Найдите матрицу, обратную матрице A

 

3

6

 

а) A =

4

9

 

 

 

7 б) A = 4

4 в) A = 6

3 г) A = 5

2 д) A = 0

−1

1 е) A = 2

3

3

2

3

5

−4 −8

−1

0

 

2

 

 

−1

−1

1

 

 

2 3

23

34

25

 

4

2

 

3

 

 

1

−1

 

0

 

ж) A =

 

 

 

−1

2

 

1

 

 

 

 

 

4

−1

2

 

 

1

1

−2

 

з) A =

 

 

0

−1

3

 

 

 

 

1

4

1

 

 

 

3

2

 

 

 

и) A =

1

 

 

 

6

−2

 

 

 

 

1

 

 

 

3

1

3

 

 

 

 

5

−2

2

 

 

 

к) A =

 

 

 

 

2

2

3

 

 

 

 

 

 

 

3.26. Найдите значения параметров a, b и c, при которых матрицы A и B являются обратными

a −1

−2

3

 

1

0 1

 

 

 

0

−1 c −2

 

 

−8

3 −6

 

 

 

а) A =

, B =

 

 

 

 

4

b

−3

 

 

−4

2 −3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a −3

3

5

 

 

 

1

−2 −1

 

0

c

3

 

 

 

−15

29 12

 

б) A =

 

, B =

 

 

 

−5

 

 

 

 

 

10

−19 −8

 

 

−1 b −4

 

 

 

a −2

0

1

−3

−2 3

 

 

−8

b +

 

 

 

0

−1 2

 

 

в) A =

4 −6

, B =

 

 

 

−4

2

c

 

 

4

2 −3

 

 

 

 

 

 

 

26

 

a

−2 −1

−4 3

5

 

−15

b + 20 12

 

 

0

2

3

 

г) A =

 

, B =

 

 

10

−19 2c

 

 

−5

−1

 

 

 

 

 

−1

3.27. Решите матричное уравнение

а)

1

 

−6

 

 

−8 1

−2

 

−2

3

X

=

4

−1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

−2

1

 

 

4

−8 1

 

3

 

−6

X

=

−1 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2

в)

3

 

−2

 

 

−1

4 −8

 

−6

1

X

=

5

−2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

−3

 

−1

4

 

 

 

 

 

1

 

 

 

г) X

−1

 

1

 

=

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2

 

 

 

 

 

1

−2

 

−2

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

д) X

−3

5

 

 

=

−1

 

 

 

 

 

 

 

−5

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

−2

 

−2

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

е) X

−5

4

 

 

=

−3

 

 

 

 

 

 

 

−1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

−3 1

2

 

 

 

−2 1

 

 

 

1 0

 

X

=

 

1

−1

 

 

ж)

−1

 

 

 

 

−4 3

 

 

 

 

 

−10 −2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

−1

−2

2

 

 

−1

1

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

з) X

1 −1

=

0

3

 

 

 

 

0

−3

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

−2

2

 

3

−2

 

1

и)

 

 

X

 

5

 

=

1 −2

 

2

−1

3

 

 

 

 

3

4

−5

 

2

−2

 

4

к)

 

 

X

3

 

 

 

=

 

 

 

 

4

5

 

 

−1

3

 

−1

4. Системы линейных уравнений

4.1. Решите систему уравнений

 

x +2x

− x =3

 

1

2

3

а)

2x1 +5x2 −6x3 =1

 

 

 

 

3x1 +8x2 −10x3 =1

 

x − x

+3x =7

 

1 2

 

3

б) 2x1 + x2 −4x3 = −3

 

3x + x

2

−3x =1

 

1

3

28

4x1 + 2x2 − x3 =1

в) 5x1 +3x2 −2x3 = 2

3x1 + 2x2 −3x3 =0

5x1 +2x2 +5x3 = 4 г) 3x1 +5x2 −3x3 = −1−2x1 −4x2 +3x3 =1

4.2. Решите систему линейных уравнений. Найдите фундаментальную систему решений однородной системы линейных уравнений. Запишите ответ в векторном виде.

а)

б)

в)

г)

д)

е)

x1 −2x2 + 4x3 =0

3x1 −5x2 +10x3 =0

x1 +3x2 − x3 =0

2x1 +12x2 −4x3 =0

x1 −2x2 +34x3 =0

3x1 −5x2 +79x3 =0

x1 + 2x2 + 42x3 =03x1 +7x2 +109x3 =0

x1 −22x2 + x3 + 250x4 =02x1 −44x2 +3x3 +180x4 =0

x1 +33x2 + x3 −150x4 =03x1 +99x2 + 4x3 + 270x4 =0

29

ж)

з)

и)

к)

л)

м)

 

x −40x − x

+120x

 

= 0

 

1

2

3

4

 

4x1 −160x2 −3x3 +640x4 =0

 

x −35x

− x

+130x

=0

 

1

2

3

 

4

 

 

3x1 −105x2 −2x3 +150x4 =0

2x + x +4x −2x =0

 

 

 

1

2

3

 

4

 

 

2x1 − x2 −4x3 +4x4 =0

 

 

6x

− x −

4x +

6x =0

 

 

 

1

2

3

 

4

 

 

x1 + x2 + x3 + x4 =03x1 + 2x2 + x3 + x4 =03x1 + x2 − x3 − x4 =0

 

3x + x − x + x =0

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

4

 

 

 

 

x1 +3x2 + x3 − x4 =0

 

 

−x

+ x

 

+

3x

+ x

 

= 0

 

 

 

1

 

2

 

 

3

4

 

 

 

x − x

+ x

+

3x

 

=0

 

 

 

1

 

2

 

 

3

4

 

 

 

 

 

3x + 2x −5x + 4x =0

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

3x1 − x2 +3x3 −3x4 =0

 

3x

 

+5x

−13x +11x

=0

 

1

 

 

2

 

 

3

 

4

 

 

−3x

+

4x

 

−11x

+10x

 

=0

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

4.3. Представьте общее решение системы уравнений в виде суммы частного решения и общего решения соответствующей однородной системы

 

x + 2x −2x +5x =3

а)

1

2

3

4

−3x1 −2x2 +12x3 −7x4 = −5

30