Задание 1 Даны четыре вектора , , и в некотором базисе. Показать, что векторы , , образуют базис, найти координаты вектора в этом базисе. 7. (3, 4, -3); (-5, 5, 0); (2, 1, -4); (8, -10, 17). Решение: Положим что , , образуют базис
Значит вектора образуют базис
Найдем координаты в новом базисе по правилу Крамера:
= -3 -5
Задание 2 Даны координаты вершин пирамиды . Найти:1) длину ребра ; 2) угол между ребрами ; 3) угол между ребром и гранью ; 4) площадь грани ; 5) объем пирамиды; 6) уравнения прямой ; 7) уравнение плоскости ; 8) уравнение высоты, опущенной из вершины на грань . Сделать чертеж. 17. Решение: =(3-5;8-5;4-4)=(-2;3;0) =(3-5;5-5;0-4)=(-2;0;6) =(5-5;8-5;2-4)=(0;3;-2) 1) Длина ребра
2) Угол φ
3) Угол между ребром и гранью ; 4) площадь грани
4) Площадь грани
5) Объем пирамиды
6) Уравнения прямой
7) Уравнение плоскости
8) Уравнение высоты, опущенной из вершины на грань вектор нормальный к плоскости (3;2;1) - каноническое уравнение. 9) Чертеж
Задание 3 27. Составить уравнение линии, для каждой точки которой расстояние от точки А(0,1) вдвое меньше расстояния от прямой у=4. Решение: А(0,1), y=4
По условию MB=2MA
- гипербола с большими полуосями: Ответ:
Задание 4 Доказать совместимость данной системы линейных уравнений и решить ее двумя способами: 1) методом Гаусса; 2) средствами матричного исчисления:
Решение: 1) Рассмотрим расширенную матрицу
Ранг основной матрицы и расширенной равны 3. система имеет единственное решение:
2) средствами матричного исчисления:
Задание 5 Найти размерность и базис пространства решений однородной системы линейных уравнений:
Решение:
Так как ранг системы меньше числа неизвестных, то система имеет ненулевые решения. Размерность пространства решений этой системы n - r =2
Базис пространства решений данной системы
Задание 6 Найти собственные значения и собственные векторы линейного преобразования, заданного в некотором базисе матрицей:
Решение:
Находим собственные векторы:
Собственные значения Собственный вектор
Задание 7 Привести к каноническому виду уравнение линии второго порядка, используя теорию квадратичных форм: 67. Решение: Квадратичная форма с матрицей А= Рассмотрим характеристическое уравнение:
Находим собственные вектора:
Номеруем собственные вектора:
Матрица перехода от старого базиса к новому:
Выполняем преобразование:
- эллипс с большими полуосями
Задание 8 Построить график функции y=f(x) преобразованием графика функции y=cos x: 77. Решение:
График сжат в 2/3 раза, отражен относительно оси ОХ, период сжат в 3 раза и начало сдвинуто на -2/3 радиан.
Задание 9 Дана функция r=f(x) на отрезке 0≤φ≤2π. Требуется: 1) построить график функции в полярной системе координат по точкам, давая φ значения через промежуток π/8, начиная от φ=0; 2) найти уравнение полученной линии в прямоугольной декартовой системе координат, начало которой совпадает с полюсом, а положительная полуось абсцисс – с полярной осью, и по уравнению определить, какая это будет линия.
Задание 10 Найти указанные пределы, не пользуясь правилом Лопиталя: Решение: а) б) в) г)
Задание 11 Заданы функция y=f(x) и два значения аргумента . Требуется: 1) установить, является ли данная функция непрерывной или разрывной для каждого пиз данных значений аргумента; 2) в случае разрыва функции найти ее пределы при приближении к точке разрыва слева и справа; 3) сделать схематический чертеж. Решение: , Функция в т. - непрерывна, т.к. и - непрерывны в этой точке т. - точка разрыва
Значит - точка разрыва второго рода
Задание 12 Задана функция y=f(x) различными аналитическими выражениями для различных областей изменения независимой переменной. Найти точки разрыва функции, если они существуют. Сделать чертеж. 117. Решение: Функция sinx , непрерывна на (-∞; 0), функция х , непрерывна на [0; 2]. Исследуем f(x) в точке х=0
- y в точке - непрерывна Исследуем f(x) в точке х=2
Точка - точка разрыва I рода.
Литература: Беклемишев Д. В Курс аналитической геометрии и линей¬ной алгебры.— 4:е изд., переработ.— М: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980.—336 с.