- •1. Матрицы. Основные понятия. Действия над матрицами. Понятие согласованной матрицы.
- •2. Определители и их свойства. Теорема Лапласа.
- •3. Нормальное уравнение прямой на плоскости. Расстояние от точки до прямой.
- •4. Взаимное расположение прямой и плоскости. Угол между прямой и плоскостью.
- •5. Решение произвольных систем линейных уравнений. Теорема Кронекера-Капелли.
- •6. Линейные системы и уравнений. Решение системы линейных уравнений методом Крамера, матричным способом, методом Гаусса.
- •7. Однородные системы уравнений. Фундаментальная система решений.
- •8. Плоскость в пространстве. Все виды уравнений плоскости. Расстояние от точки до плоскости.
- •9. Уравнение эллипса, гиперболы, параболы и их основные черты.
- •10. Линейная независимость векторов на плоскости и в пространстве. Базис в r2, r2.
- •11. Все виды уравнений прямой на плоскости. Взаимное расположение прямых на плоскости.
- •12. Скалярное, векторное, смешанное произведение векторов и их свойства.
- •13. Переход от одного базиса к другому. Матрица перехода.
- •14. Векторы и линейные операции над ними. Проекция вектора. Полярная система координат.
- •15. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора. Приведение матрицы линейного оператора к диагональному виду.
- •16. Деление отрезка в данном отношении. Декартова система координат.
- •17. Взаимное расположение прямых в пространстве. Расстояние между скрещивающимися, параллельными прямыми. Угол между прямыми.
- •18. Линейные операторы их матрицы в заданном базисе. Преобразование матрицы линейного оператора при переходе к новому базису.
- •19. Квадратичные формы. Матрица квадратичной формы.
- •20. Применение квадратичной формы к исследованию кривых второго порядка.
- •21. Взаимное расположение плоскостей в пространстве. Уравнение прямой в пространстве.
- •22. Обратная матрица. Ранг матрицы. Элементарные преобразования матрицы.
- •23. Линейная независимость векторов, базис, равномерностью линейного пространства.
- •24. Линейное пространство. Определение, примеры. Понятие линейного подпространства. Критерий.
- •25. Поверхности второго порядка.
11. Все виды уравнений прямой на плоскости. Взаимное расположение прямых на плоскости.
Линия первого порядка задается формулой Ах+Ву+С=0, где А2+В2/=0.(2)
Прямые на плоскости принадлежат классу линий первого порядка.
Пусть r0 и r радиус векторы точек M0 и M соотв., тогда легко получается параметрическое уравнение прямой l.
R=r0+ts векторное уравнение прямой. От этого уравнения легко перейти к параметрической форме
X=x0+tp
Y=y0+tq
Всякая линия первого порядка есть прямая.
Пусть B/=0, А/=0, тогда точка М0 удовл.уравнению Аx0+By0+C=0. (6) Вычтем из уравнения 2 ур 6, тогда x-x0/-B=y-y0/A=t
Из этого соотношения мы приходим к параметрическому уарвнению
X=x0-Bt
Y=y0+At
Это ур. Определяет прямую линию проходящую через точку М0||S(-B,A)
Если известны координаты двух точек M0(x0,y0) и M1(x1,y1) принадлежащих данной прямой, то в качестве напр. Вектора S можно взять S=M0M(x1-x0,y1-y0) т.е в качестве p=x1-x0,q=y1-y0.
x-x0\x1-x0=y-y0\y1-y0
y=kx+b
xcosa+ycosb-p=0 нормальное ур прямой
12. Скалярное, векторное, смешанное произведение векторов и их свойства.
Скалярным произведением двух векторов назыв число равное призведению длин этих векторов на косинус угла между ними.
(а,б)=|a||b|cos(a,b)
Свойства
(а,б)=(б,а)
(а,б)=0, если а или б =0, или а_|_б
(уа,б)=у(а,б) у принаджелит R
(a,b)=|a|Пр.а b, где Пр.а б ортогональная проекция вектора b на ось проходящую в направлении вектора a.
(a,b+c)=(a,b)+(a,c)
(a,a)=|a|2
Векторным произведением вектора а на б называется вектор с такой
-тройка векторов а б с правая
-вектор с_|_a, c_|_b
-|c|=|a||b|sina
C=[a,b]
Свойства
-[a,b]=-[b,a] антикоммутативность
-[ya,b]=y[a,b]
[a,yb]=y[a,b]
-[a,b+c]=[a,b]+[a,c]
[a+b,c]=[a,c]+[b,c]
-[a,b]=0
-|[a,b]|
-[a[b,c]]/=[[a,b]c]
Скалярное произведение векторов
Скалярным произведением трех векторов назыв число, кот равно скалярному произведению а на векторное [b,c]
(a,b,c)=(a,[b,c])
Свойства
-Смешанное произведение равно объему параллелепипеда, построенных на векторах а,б,с.
-Смешанное произведение трех векторов равно нулю, если эти векторы компланарны.
-(а+а,б,с)=(а,б,с)+(а,б,с)
-(а,б,с)=(с,б,а)=(б,с,а)=-(в,а,с)=-(а,с,б)=-(с,б,а)
13. Переход от одного базиса к другому. Матрица перехода.
Пусть даны два базиса u1,u2…un и v1,v2…vn кот представляет собой 2 разных базиса линейного н-мерного пространства Vn. Следовательно элементы одного базиса выражаются через второй.
V1=t11u1+t21u2+…+tn1un
V2=t12u1+t22u2+…+tn2un
Vn=t1nu1+t22u2+…+tnnun
Тогда матрица [t11 t12 … t1n] состоящая из координат векторов базиса 2, записанных по столбцам наз. Матрицей перехода от старого базиса 1 к новому 2.
14. Векторы и линейные операции над ними. Проекция вектора. Полярная система координат.
М-произвольная точка
R=OM соединающий начало координат с точной М наз радиус вектором точки М, а координаты вектора ом в выбранном базисе наз координатой точки М в системе е1,е2,е3 М(x,y,z)
Если ОМ вектор единичной длины, т.е |ОМ|=1, то a,b,g углы этого вектора с осями Оx,Oy,Oz, то проекция вектора Пр.OхОМ=cosa
Пр.OyOM=cosb
Пр.OzOM=cosg
Операции
-сложение
.а=ОА б=АБ с=а+б(начало совпадает с началом первого вектора, а конец с концом второго вектора)
Если векторы привести к одному началу, то вектор с это диагональ параллелограмма.
-произведение вектора а на число альфа/=0, назыв вектор б, имеющий направление вектора а, если альфа>0, и противоположное если меньше.
Б=альфа*а, длина вектора |b|=|alfa|*|a|
-под разностью двух векторов, будем понимать сумму а+(-1)б. вектор (-1)б назыв противоположным ветору б.
Свойства
-а+б=б+а
-а+(б+с)=(а+б)+с
-0+а=а
-а+(-а)=0
-(альфа*б)а=альфа(ба), для всех альфа,б принадлежащих R
-(альфа+б)а=альфа*а+б*а(б-бета)
-альфа(а+б)=альфа*а+альфа*б
-1*а=а
Полярной системой координат назыв сопокупность точки О-полюса и выходящего из него луча l, называемого полярной осью.