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

ЛА Задачник

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
940.04 Кб
Скачать

Стр. 41 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

Нахождение угловых точек

427. Найдите угловые точки множества, заданного системой условий:

6x1 − 2x2 − 6x3 +5x4 +3x5 = 6,

−5x1 +5x3 − 4x4 − 2x5 = − 10,

3x1 + x2 − 2x3 +2x4 + x5 = 12,

x1, x2,x3,x4, x5 0.

428.Найдите угловые точки множества, заданного системой условий:

−3x1 +17x2 − 2x3 x4 − 4x5 = − 27,

3x1 − 6x2 + 2x3 + 2x4 + 7x5 = 104,

 

−4x1 +28x2 − 3x3 x4 − 5x5 = − 11,

 

 

x1, x2,x3,x4, x5 0.

429.Найдите угловые точки множества, заданного системой условий:

−3x1 − 2x2 − 5x3 − 2x4 − 8x5 = − 196,

2x1 + x2 − 6x3 x4 +15x5 = 85,

 

−3x1 − 2x2 − 2x3 x4 − 13x5 = − 187,

 

 

x1, x2,x3,x4, x5 0.

430.Найдите угловые точки множества, заданного системой условий:

x1 +33x2 +2x3 x4 +13x5 = 287,

−2x1 +27x2 + x3 x4 +22x5 = 278,

x1 +63x2 +4x3 − 2x4 +18x5 = 507,

 

x1, x2,x3,x4, x5 0.

 

Кривые второго порядка

Упражнения

x2 y2

431. Найдите координаты фокусов эллипса 72 + 52 = 1.

y2

432.Найдите эксцентриситет эллипса 32 + 72 = 1.

433.Напишите каноническое уравнение эллипса с эксцентриситетом 111 и cx2

6

расстоянием между фокусами 211.

y2 x2

434. Найдите коодинаты фокусов гиперболы 42 62 = − 1.

y2 x2

435. Найдите эксцентриситет гиперболы 92 82 = 1.

Стр. 42 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

x2 y2

436.Найдите уравнение асимптот гиперболы 82 52 = 1.

437.Напишите каноническое уравнение гиперболы с эксцентриситетом 158 и c

7

расстоянием между фокусами 258.

438. Напишите каноническое уравнение гиперболы с асимптотами y = ± 7 x и с

8

расстоянием между фокусами 2113.

439.Найдите коодинаты фокуса параболы x2 = 14y.

440.Найдите уравнение директрисы параболы y2 = 6x.

441.Найдите эксцентриситет параболы x2 = 2y.

442.Напишите каноническое уравнение параболы, у которой расстояние между фокусом

идиректрисой равно 3.

Виды кривых второго порядка

443.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

16x2 +64x − 54y+9y2 +1 = 0.

444.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

4x2 − 16x − 8y +4y2 +4 = 0.

445.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

4x2 − 8x − 2y + y2 +9 = 0.

446.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

9x2 − 18x +24y− 4y2 +9 = 0.

447.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

4x2 +2y +24x − 5 = 0.

448.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

16x2 +32x − 50y+25y2 +41 = 0.

449.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

5x2 − 10x +6y − 3y2 +2 = 0.

450.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

x2 +2xy + y2 − 5 = 0.

451.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением:

16x2 − 24x +13 = 0.

452.Определите вид кривой второго порядка, заданной уравнением: 4x2 − 4x +1 = 0.

Инварианты кривых второго порядка

453. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 8x12 +17x22 +12x1x2 +36x1 +42x2 − 35 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она —

Стр. 43 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

454. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 8x12 +5x22 − 4x1x2 − 4x1 +10x2 +41 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

455. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением −5x12 − 35x22 + 40x1x2 + 32x1 − 74x2 − 80 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

456. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением x12 + x22 +2x1x2 − 46x1 +18x2 − 143 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

457. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 52x12 +73x22 − 28x1x2 +20x1 +50x2 +13 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

458. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением −27x12 +77x22 +78x1x2 +66x1 +38x2 − 7 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

459. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 4x12 +4x22 +8x1x2 − 8x1 − 8x2 = 0. Определите

её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то

Стр. 44 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

460. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 4x12 +4x22 +8x1x2 +8x1 +8x2 +40 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

461. Используя таблицу инвариантов, исследуйте кривую второго порядка, заданную в некоторой системе координат уравнением 16x12 + 16x22 + 32x1x2 − 24x1 − 24x2 + 9 = 0.

Определите её тип. Найдите её каноническое уравнение. Если она окажется эллипсом (не мнимым), то найдите её большую и малую полуоси, а также эксцентриситет. Если она — гипербола, то найдите действительную и мнимую полуоси, эксцентриситет и укажите уравнения асимптот в канонических координатах. Для параболы найдите фокальный параметр и уравнение директрисы в канонических координатах. Если она является какой-либо вырожденной кривой, имеющей центр симметрии или прямую центров, укажите координаты центра или уравнение прямой центров в исходных координатах.

Ответы

1. x1 = − 2, x2 = 6. 2. x = − 1, y = 2, z = − 2. 3. x1 = 7, x2 = − 7, x3 = − 4. 4. x = − 3, y = − 4, z = 2, t = 1. 5. x = 2, y = − 1, z = 2, t = − 1. 6. x = 6, y = 2. 7. x1 = − 4,

x2 = 2, x3 = − 1. 8. x1 = − 2, x2 = 1, x3 = 3. 9. x = 4, y = 1, z = − 4, t = − 3. 10. x = 7, y = 1, z = − 7, t = − 2. 11. Система имеет бесконечное число решений при φ = − 3. 12.

Cистема имеет бесконечное число решений при φ = − 9. 13. ν . Эта система ни при каком значении параметра ν не имеет бесконечного числа решений. При любом значении параметра эта система имеет единственное решение.14. ρ . Эта система при любом значении параметра ρ имеет бесконечное число решений. 15. τ . Эта система при любом значении параметра τ имеет бесконечное число решений. 16. φ . Система ни при каком значении параметра не имеет бесконечное число решений. Она несовместна при любом значении параметра φ. 17. Система несовместна при ζ ≠ 22. 18. Cистема несовместнa при

ρ = 2. 19. β . Данная система совместна при любом значении β. 20. ζ . Система несовместна при любом значении параметра ζ. 21. Система совместна при τ = − 3. 22.

Cистема совместнa при γ ≠ 2. 23. ν . Cистема cовместнa при любых значениях ν. 24.

Cистема имеет единственное решение при μ ≠ 1. 25. η . Cистема имеет единственное решение при любом значении параметра η. 26. ε . Cистема ни при каком значении параметра не имеет единственного решения. У неё всегда бесконечное число решений. 27. ζ . Cистема ни при каком значении параметра не имеет единственного решения. Она всегда несовместна. 28. ε . Это однородная система, она всегда совместна. 29. Cистема

имеет единственное решение при η ≠ 10. 30. Cистема имеет бесконечное число решений при

ε = − 8. 31. Если в качестве базисной переменной выбрать x1, то общее решение:

 

4

 

1

 

 

 

4

 

 

x1 =

3

+

3 x2

− 2x3, x2, x3

; базисное решение: x1

=

3, x2

= 0, x3

= 0. Если в качестве

базисной переменной выбрать x2, то общее решение: x2 = − 4+3x1

+6x3, x1,x3 ;

базисное решение: x1 = 0, x2 = − 4, x3 = 0. Если в качестве базисной переменной выбрать

2

1

1

x3, то общее решение: x3 = 3

2 x1 + 6 x2, x1,x2 ; базисное решение: x1 = 0, x2 = 0,

Стр. 45 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x3 =

3. 32. Если в качестве базисной переменной выбрать x1, то общее решение:

x1

= 4+9x2 − 8x3, x2, x3 ; базисное решение: x1 = 4, x2 = 0, x3 = 0. Если в качестве

 

 

 

 

 

 

 

4

1

8

базисной переменной выбрать x2,

то общее решение: x2 = − 9 +

9 x1 +

9 x3, x1,x3 ;

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

базисное решение: x1 = 0, x2 = −

9, x3 = 0. Если в качестве базисной переменной выбрать

 

 

 

 

 

1

1

9

 

 

x3, то общее решение: x3 = 2 8 x1 + 8 x2, x1,x2 ; базисное решение: x1 = 0, x2 = 0,

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x3

=

2. 33. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x2

то общее решение:

 

 

57

5

5

1

 

 

57

5

x1

=

8

8 x3, x2

= − 8

+ 8 x3

, x3 ; базисное решение: x1 =

8 , x2

= − 8, x3 = 0. Если

в качестве базисных переменных выбрать x1,x3 то общее решение: x1 = 4− 5x2,

x3 = 5+8x2, x2 ; базисное решение: x1 = 4, x3 = 5, x2 = 0. Если в качестве базисных

 

 

 

 

4

1

57

8

переменных выбрать x2,x3

то общее решение: x1 , x2 = 5

5 x1, x3

= 5

5 x1; базисное

 

4

57

 

 

 

 

 

решение: x1 = 0, x2 = 5, x3 = 5 . 34. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x2

то общее решение: x1 = − 7 − 2x3, x2 = − 4 − 8x3, x3 ; базисное решение: x1 = − 7,

x2

= − 4, x3 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x3

то общее решение:

 

1

1

1

 

 

 

1

x1

= − 6+ 4 x2, x2 , x3 = − 2

8 x2; базисное решение:

x1 = − 6, x2 = 0, x3 = − 2.

Если в качестве базисных переменных выбрать x2,x3

то общее решение: x1 ,

 

7

1

 

 

 

7

. 35. Если в

x2

= 24+4x1, x3 = − 2

2 x1; базисное решение: x1

= 0, x2

= 24, x3 = − 2

качестве базисных переменных выбрать x1,x2 то общее решение: x1 = − 9− x3 − 5x4,

1

x2 = − 1− 3 x3 x4, x3 , x4 ; базисное решение: x1 = − 9, x2 = − 1, x3 = 0, x4 = 0.

Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x3 то общее решение:

x1 = − 6+3x2 − 2x4, x2 , x3 = − 3− 3x2 − 3x4, x4 ; базисное решение: x1 = − 6, x2 = 0, x3 = − 3, x4 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x4 то общее

 

2

 

 

1

 

решение: x1 = − 4+5x2 +

3 x3

, x2

, x3 , x4 = − 1 − x2

3 x3

; базисное решение:

x1 = − 4, x2 = 0, x3 = 0, x4 = − 1. Если в качестве базисных переменных выбрать x2,x3 то

 

 

1

2

 

 

 

 

 

общее решение: x1 , x2 = 2+

3 x1

+ 3 x4, x3 = − 9 − x1

− 5x4, x4 ; базисное решение:

x1

= 0, x2 = 2, x3 = − 9, x4 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x2,x4 то

 

4

1

 

2

 

9

1

1

 

общее решение: x1 , x2 = 5 +

5 x1

15 x3, x3 , x4 = − 5

5 x1

5 x3; базисное

 

4

 

 

9

 

 

 

 

 

решение: x1 = 0, x2 = 5, x3 = 0, x4 = −

5. Если в качестве базисных переменных выбрать

 

 

 

 

3

15

 

 

1

3

x3,x4 то общее решение: x1 , x2 , x3 = 6+ 2 x1

2

x2, x4 = − 3 − 2 x1

+ 2 x2;

базисное решение: x1 = 0, x2 = 0, x3 = 6, x4 = − 3. 36. Если в качестве базисных

переменных выбрать x3,x4,x6 то общее решение: x3 = − 3+4x1 − 3x2 x5,

 

x4

= − 1− 3x1 +4x2 +4x5, x6 = − 2− 2x1 − 2x2 x5, x1,x2,x5 ; базисное решение:

x3

= − 3, x4 = − 1, x6 = − 2, x1 = x2 = x5 = 0. Если в качестве базисных переменных

Стр. 46 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

 

 

3

11

 

выбрать x3,x4, x1

то общее решение: x3 = − 7 − 2x6 − 7x2 − 3x5, x4 = 2+ 2 x6

+7x2 + 2

x5,

1

 

1

 

 

 

x1 = − 1− 2 x6 x2

2 x5, x6,x2,x5 ; базисное решение: x3 = − 7, x4

= 2, x1 = − 1,

 

x6 = x2 = x5 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x4,x2

то общее решение:

3

1

1

 

1

 

x3 = 0+ 2 x6 +7x1 + 2 x5, x4 = − 5 − 2x6 − 7x1 +2x5, x2 = − 1 − 2 x6 x1

2 x5,

 

x6,x1,x5 ; базисное решение: x3 = 0, x4 = − 5, x2 = − 1, x6 = x1 = x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x3,x4, x5 то общее решение:

 

 

 

x3 = − 1+ x6 +6x1 x2, x4 = − 9 − 4x6 − 11x1 − 4x2, x5 = − 2 − x6 − 2x1 − 2x2,

 

x6,x1,x2 ; базисное решение: x3 = − 1, x4 = − 9, x5 = − 2, x6 = x1 = x2 = 0. Если в

качестве базисных переменных выбрать x3,x6, x1

то общее решение:

 

 

 

 

 

13

 

4

 

7

13

 

4

2

14

 

11

 

 

 

 

 

x3 = −

3

3 x4 +

3 x2 +

3

x5, x6 = −

3 +

3 x4

3 x2

3

x5,

 

 

 

 

 

1

1

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

4

x1 = −

3 3 x4 +

3 x2 + 3 x5, x4,x2,x5 ; базисное решение: x3 = − 3 , x6 = −

3,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = −

3, x4

= x2 = x5 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x6,x2 то

 

 

 

 

 

 

15

3

7

 

 

 

5

1

7

 

 

 

 

общее решение: x3 = − 4 4 x4

+ 4 x1

+ 2x5, x6 = − 2 2 x4 2 x1

+ x5,

 

1

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

5

1

x2 = 4 + 4 x4

+ 4 x1

x5, x4

,x1,x5 ; базисное решение: x3

= − 4 , x6 = − 2, x2 = 4,

x4 = x1 = x5 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x6,x5

то общее решение:

 

13

 

1

 

13

 

 

9

 

1

11

 

 

1

1

3

 

x3 = −

4

4 x4 +

 

4 x1 − 2x2, x6 = − 4

4 x4 4 x1 x2, x5 = 4 + 4 x4

+ 4 x1 x2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

9

 

 

1

 

 

 

 

x4,x1,x2 ; базисное решение: x3 = −

4

0, x6 = − 4

0, x5

= 4 0, x4 = x1 = x2 = 0. Если в

качестве базисных переменных выбрать x3,x1, x2

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

5

 

 

5

1

2

2

 

 

2

 

1

3

11

x3 = − 5− x4 2 x6 + 2 x5, x1 = − 7

7 x4

7 x6 + 7 x5, x2

= − 7

+

7 x4

14 x6 14 x5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

2

 

 

 

 

x4,x6,x5 ; базисное решение: x3 = − 5, x1 = − 7, x2 = − 7, x4

= x6 = x5 = 0. Если в

качестве базисных переменных выбрать x3,x1, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

65

 

6

 

 

13

 

35

 

 

9

1

4

 

4

 

 

 

 

x3 = −

11

11 x4

11 x6

11 x2

, x1 = − 11 11 x4 11 x6

11 x2,

 

 

 

 

4

 

2

 

 

3

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

9

x5 = −

11

+

11 x4

11 x6

11 x2

, x4,x6

,x2

; базисное решение: x3 = − 11, x1

= − 11,

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5 = −

11, x4 = x6 = x2 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x2, x5 то

 

 

 

 

 

 

5

1

 

35

 

 

9

1

 

 

11

 

 

общее решение: x3 = 4 +

4 x4 +2x6 + 4

 

x1, x2 = − 4

4 x4 x6

4

x1,

 

 

5

1

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

9

5

x5 = 2 + 2 x4

+ x6 +

2 x1, x4

,x6,x1 ; базисное решение: x3

= 4, x2

= −

4, x5 =

2,

x4 = x6 = x1 ; Если в качестве базисных переменных выбрать x4,x6,x1 то общее решение:

13

3

7

13

7

1

7

3

 

3

 

1

 

3

 

1

 

x4 = − 4

4 x3

+ 4 x2 +

4 x5, x6 = −

2

2 x3

2 x2 2 x5, x1 =

4

+

4 x3

+

4 x2

+

4 x5

,

 

 

 

 

13

 

 

7

3

 

 

 

 

 

 

 

 

x3,x2,x5 ; базисное решение: x4 = −

4 , x6 = −

2, x1 =

4, x3 = x2

= x5

= 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x6, x2

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр. 47 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

 

4

7

 

8

 

2

14

 

 

1

 

 

1

4

1

 

 

x4 = − 5−

3 x3

+ 3 x1x1

+ 3 x5, x6 = 0+ 3 x3 3

x1

3 x5, x2 = − 1 −

3 x3 +

3 x1

3 x5

,

 

x3,x1,x5 ; базисное решение: x4

= − 5, x6 = 0, x2 = − 1, x3 = x1 = x5 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x6, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

x4 = − 13− 4x3 +13x1 − 8x2, x6 = 1+ x3 − 6x1 + x2, x5 = − 3− x3 +4x1 − 3x2,

 

 

 

x3,x1,x2 ; базисное решение: x4

= − 13, x6 = 1, x5 = − 3, x3 = x1 = x2 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x1, x2

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

1

5

 

 

1

3

 

1

 

 

1

2

3

 

 

 

x4 = − 5− x3

2 x6

+ 2 x5, x1 = 0+

7 x3

14 x6

14 x5, x2 = − 1 − 7 x3 7 x6 7 x5,

 

 

x3,x6,x5 ; базисное решение: x4

= − 5, x1 = 0, x2 = − 1, x3 = x6 = x5 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x1, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

65

11

 

13

35

 

1

1

 

1

 

1

 

7

1

2

7

 

 

x4 = − 6 6

x3

6 x6 6 x2, x1

= 6 +

6 x3

6 x6 + 6 x2

, x5 = − 3

3 x3

3 x6

3 x2

,

 

 

 

 

 

 

65

 

 

1

 

 

7

 

 

 

 

 

 

x3,x6,x2 ; базисное решение: x4

= − 6

, x1 =

6, x5

= −

3, x3

= x6 = x2 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x2, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

x4 = − 5+4x3 − 8x6 − 35x1, x2 = − 1− x3 + x6 +6x1, x5 = 0+2x3 − 3x6 − 14x1,

 

 

 

x3,x6,x1 ; базисное решение: x4

= − 5, x2 = − 1, x5 = 0, x3 = x6 = x1 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x6,x1, x2

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

4

3

 

 

8

 

13

3

4

13

 

 

 

x6 = − 10− 2x3 − 2x4 +5x5, x1 = 7

+ 7 x3

+ 7 x4

7 x5, x2 = 7

+ 7 x3

+ 7 x4

7 x5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

13

 

 

 

 

 

 

x6,x1,x2 ; базисное решение: x6

= − 10, x1 =

7

, x2 = 7 , x6

= x1 = x2 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x6,x1, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

11

6

35

 

4

 

1

 

8

 

 

 

 

 

 

 

x6 = − 5−

13 x3 13 x4

13 x2, x1

= 1+ 13 x3 +

13 x4

+ 13 x2,

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5 = 1+ 13 x3 + 13 x4

13 x2, x3, x4

,x2 ; базисное решение: x6 = − 5, x1 = 1, x5 = 1,

 

x3 = x4 = x2 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x6,x2,x5

то общее решение:

5

1

1

35

13

1

1

13

15

1

3

7

x6 = − 8 + 2 x3 8 x4 8 x1, x2 = − 8 2 x3 8 x4 + 8 x1, x5 = 8 + 2 x3 + 8 x4 8 x1,

 

 

 

 

 

 

 

5

 

13

15

 

 

x3,x4,x1 ; базисное решение: x6 = − 8, x2

= −

8 , x5 =

8 , x3 = x4 = x1 = 0. Если в

качестве базисных переменных выбрать x1,x2, x5 то общее решение:

 

 

 

 

1

4

 

1

8

13

11

6

13

 

 

x1 = − 7

+ 35 x3

35 x4

35 x6, x2

= − 7

35 x3

35 x4 35 x6,

 

 

 

 

 

2

2

1

 

 

 

 

1

13

 

x5 =

2+

5 x3 +

5 x4

+ 5 x6, x3,x4,x6 ; базисное решение:

x1 = − 7, x2 = − 7 , x5

= 2,

x3 = x4 = x6 = 0. 37. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x2

то общее

 

 

 

 

 

14

1

5

1

 

 

 

14

5

решение: x1 =

3 3 x3, x2 = − 9 + 9 x3, x3 ; базисное решение: x1 =

3 , x2 = − 9,

x3

=

0. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x3

то общее решение:

 

x1

=

3− 3x2, x3 = 5+9x2, x2 ; базисное решение: x1 = 3, x3 = 5, x2 = 0. Если в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

качестве базисных переменных выбрать x2,x3 то общее решение: x1 , x2 = 1 − 3 x1,

x3

=

14− 3x1; базисное решение: x1 = 0, x2 = 1, x3 = 14. 38. Если в качестве базисных

переменных выбрать x1,x2

то общее решение: x1 = 8+4x3 − 4x4, x2 = − 2+4x3 +4x4,

x3

, x4 ; базисное решение: x1 = 8, x2 = − 2, x3 = 0, x4 = 0. Если в качестве

 

базисных переменных выбрать x1,x3

то общее решение: x1 = 10+ x2 − 8x4, x2 ,

 

Стр. 48 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

x3 = 2 +

4 x2

x4

, x4 ; базисное решение:

x1 = 10, x2 = 0, x3 =

2, x4

= 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x1,x4

то общее решение: x1 = 6 − x2 +8x3, x2 ,

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

x3 , x4 =

2 +

4 x2 x3; базисное решение:

x1 = 6, x2 = 0, x3 = 0, x4 = 2. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x2,x3

то общее решение: x1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 = − 10+ x1 +8x4, x3 = − 2+ 4 x1

+ x4, x4

; базисное решение: x1 = 0, x2 = − 10,

 

x3 = − 2, x4 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x2,x4 то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 , x2 = 6− x1 +8x3, x3 , x4 = 2 − 4 x1 + x3; базисное решение: x1 = 0, x2 = 6,

 

x3 = 0, x4 = 2. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x4 то общее решение:

 

 

 

 

 

 

3

1

 

1

 

 

5

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 , x2 , x3 = −

4 +

8 x1

+

8 x2, x4 =

4

8 x1

+ 8 x2; базисное решение: x1 = 0,

 

 

 

 

3

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 = 0, x3 = − 4, x4 = 4. 39. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x3,x4 то

 

общее решение: x1 = 5+4x2 x5 − 2x6, x3 = 2 − 4x2 − 4x5 − 3x6, x4 = 3− 3x2 + x5 +3x6,

 

x2,x5,x6 ; базисное решение: x1 = 5, x3 = 2, x4 = 3, x2 = x5 = x6 = 0. Если в качестве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1

 

 

 

базисных переменных выбрать x1,x3, x2

то общее решение: x1 = 9− 3 x4

+ 3 x5 + 2x6,

 

 

 

4

 

16

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3 = − 2+ 3 x4

3

x5 − 7x6, x2

= 1 −

3 x4 +

3 x5 + x6, x4, x5,x6 ; базисное решение:

 

x1 = 9, x3 = − 2, x2 = 1, x4 = x5 = x6 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать

 

x1,x3,x5

то общее решение: x1 = 8− x4 + x2 + x6, x3 = 14− 4x4 − 16x2 +9x6,

 

 

 

x5 = − 3+ x4 +3x2 − 3x6, x4,x2,x6 ; базисное решение: x1 = 8, x3 = 14, x5 = − 3,

 

 

x4 = x2 = x6 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x3,x6

то общее решение:

 

2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

x1 = 7−

3 x4

+2x2

3 x5, x3 = 5 − x4 − 7x2 − 3x5, x6 = − 1+ 3 x4 + x2

3 x5, x4,x2,x5 ;

базисное решение: x1 = 7, x3 = 5, x6 = − 1, x4 = x2 = x5 = 0. Если в качестве базисных

 

переменных выбрать x1,x4,x2 то общее решение: x1 = 7− x3 − 5x5 − 5x6,

 

 

 

 

3

3

 

 

21

 

 

1

1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4 = 2 +

4 x3

+4x5 +

4

x6, x2 =

2

4 x3 x5

4 x6, x3,x5, x6 ; базисное решение:

 

 

 

 

3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 = 7, x4 =

2, x2 =

2, x3 = x5 = x6 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать

 

 

 

 

 

 

 

 

9

1

 

 

 

 

5

 

7

1

 

 

9

 

 

 

x1,x4,x5

то общее решение: x1 =

2

+ 4 x3 +5x2

4 x6, x4 =

2 4 x3

− 4x2

+ 4 x6,

 

 

1

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

7

 

1

 

 

x5 = 2

4 x3

x2

4 x6

, x3,x2,x6 ; базисное решение: x1 =

2, x4 =

2, x5 =

2,

 

 

x3 = x2 = x6 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x1,x4,x6

то общее решение:

11

2

20

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

4

 

4

 

 

 

x1 = 3 + 3 x3 + 3 x2 +

3 x5

, x4

= 5− x3 − 7x2 − 3x5, x6 =

3

3 x3 3 x2

3 x5

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x3,x2,x5 ; базисное решение: x1 =

3 0, x4

= 50, x6 = 3

0, x3 = x2 = x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x1,x2, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

71

1

 

5

 

25

 

 

7

 

1

 

 

1

9

 

 

3

3

1

21

 

x1 = 8 16 x3

4 x4 +

16 x6, x2 = 8

16 x3

4 x4 + 16 x6

, x5

= −

8

16 x3 +

4 x4

16 x6

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71

 

 

7

 

3

 

 

 

 

 

 

 

x3,x4,x6 ; базисное решение: x1 =

8 , x2

=

8, x5

= − 8, x3

= x4

= x6

= 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x1,x2, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

Стр. 49 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

 

59

 

2

 

20

25

 

5

1

 

 

1

3

2

 

1

 

4

16

 

 

x1 =

7

7 x3

21 x4 21 x5, x2 =

7

7 x3

7 x4

7 x5, x6 = − 7

7 x3

+

21 x4 21 x5

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

 

 

5

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x3,x4

,x5 ;

базисное решение: x1

=

7 , x2

 

=

7, x6

= −

7, x3 = x4

= x5 = 0. Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x1,x5, x6 то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

58

 

1

 

5

25

5

1

 

1

7

14

 

1

 

4

16

 

 

x1 =

9

+

9 x3

9 x4 +

9 x2, x5 =

3 3 x3

3 x4 3 x2, x6 = − 9

+

9 x3

+

9 x4 +

9 x2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58

 

 

5

 

14

 

 

 

 

 

 

 

x3,x4

,x2 ; базисное решение: x1

=

9 , x5 =

3, x6 = − 9 , x3 = x4 = x2 ; Если в

 

 

качестве базисных переменных выбрать x3,x4, x2 то общее решение: x3 = 7− x1 − 5x5 − 5x6,

 

 

27

 

3

 

 

1

 

3

 

 

 

5

 

1

 

1

 

1

 

 

 

x4

=

4

4 x1 +

4 x5 +

2 x6, x2 = −

4

+

4 x1

+

4 x5

+

2 x6

, x1, x5

,x6

; базисное решение:

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

= 7, x4 =

4

, x2

= −

4, x1

= x5

= x6

= 0. Если в качестве базисных переменных выбрать

x3,x4,x5 то общее решение: x3 = − 18+4x1 − 20x2x2 +5x6, x4 = 8− x1 + x2 + x6,

x5

= 5− x1 +4x2 − 2x6, x1,x2,x6 ; базисное решение: x3 = − 18, x4 = 8, x5 = 5,

x1

= x2 = x6 = 0. Если в качестве базисных переменных выбрать x3,x4,x6 то общее решение:

 

11

3

5

21

3

 

 

1

 

 

5

1

 

 

1

 

 

x3 = − 2 + 2 x1 − 10x2 2 x5, x4 = 2 2 x1 +3x2 2 x5, x6 = 2 2 x1 +2x2 2 x5,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

21

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

x1,x2

,x5 ;

базисное решение: x3

= −

2 , x4 = 2

, x6

=

2, x1 = x2

= x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x3,x2, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

x3 = 142− 16x1 − 20x4 +25x6, x2 = − 8+ x1 + x4 x6, x5 = − 27+3x1 +4x4 − 6x6,

 

 

x1,x4

,x6 ; базисное решение: x3

= 142, x2 = − 8, x5 = − 27, x1 = x4 = x6 = 0. Если в

качестве базисных переменных выбрать x3,x2, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

59

7

10

25

 

7

1

 

1

1

 

 

9

1

 

2

1

 

x3 =

2

2 x1

3 x4

6 x5, x2 = −

2

+ 2 x1 +

3 x4 + 6 x5, x6 = − 2

+ 2 x1 +

3 x4

6 x5

,

 

 

 

 

 

 

59

 

7

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

x1,x4

,x5 ;

базисное решение: x3

=

2

, x2

= − 2, x6 = −

2, x1

= x4

= x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x3,x5, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

x3 = − 58+9x1 +5x4 − 25x2, x5 = 21 − 3x1 − 2x4 +6x2, x6 = − 8+ x1 + x4 x2,

 

 

x1,x4

,x2 ; базисное решение: x3

= − 58, x5 = 21, x6 = − 8, x1 = x4 = x2 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x2, x5

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

71

4

1

5

 

9

1

 

1

 

1

 

 

7

 

1

1

 

 

 

x4 =

10

5 x1

20 x3 +

4 x6, x2 = − 10

+ 5 x1

20 x3 +

4 x6, x5 = 5

5 x1 5 x3 x6,

 

 

 

 

 

 

 

71

 

9

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

x4,x2

,x5 ;

базисное решение: x4

=

10, x2

= − 10, x5

=

5, x4 = x2

= x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x2, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

177

21

3

5

 

11

3

 

1

 

 

1

 

 

7

1

1

 

 

x4 =

20 20 x1 10 x3

4 x5, x2 = − 20 +

20 x1

10 x3

4 x5, x6 =

5

5 x1

5 x3

x5,

 

 

 

 

 

 

177

 

11

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

x1,x3

,x5 ;

базисное решение: x4

=

20 , x2 = − 20, x6 =

5, x1

= x3

= x5 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x4,x5, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

 

58

9

1

 

11

 

3

2

 

 

 

 

18

4

 

1

 

 

 

x4 =

5

5 x1

+ 5 x3 +5x2, x5 = − 5

+

5 x1

5 x3 − 4x2, x6 = 5

5 x1 +

5 x3

+4x2,

 

 

 

 

 

 

 

 

58

 

11

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

x1,x3

,x2 ;

базисное решение: x4

=

5

, x5

= − 5

, x6

=

5 , x1

= x3

= x2 = 0. Если в

 

качестве базисных переменных выбрать x2,x5, x6

то общее решение:

 

 

 

 

 

 

Стр. 50 из 62

ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

2014/2015 уч. год

 

 

58

 

9

1

1

177

21

6

4

 

 

 

 

x2 = −

25

+ 25 x1

25 x3

+ 5 x4, x5 = 25

25 x1

25 x3

5 x4,

 

 

 

 

 

 

142

16

1

 

4

 

 

 

58

 

177

 

x6

= −

25

 

+ 25 x1 + 25 x3 +

5 x4, x1,x3,x4

; базисное решение: x2 = −

25, x5

=

25

,

x6

= −

142

, x1 = x3

= x4 = 0

. 40. Нет, данная система арифметических векторов линейно

25

 

зависима: любая система арифметических векторов, включающая в себя нулевой вектор, линейно зависима.41. Да, данная система арифметических векторов линейно зависима, так как вектора e1 и e2 линейно зависимы. А если система арифметических векторов включает в себя зависимую подсистему, то она и сама зависима. 42. Да, данная система арифметических векторов линейно зависима. Любые четыре вектора в пространстве 3, имеющем

размерность 3, линейно зависимы. 43. Да, данная система арифметических векторов линейно

3 2

зависима. Можно убедиться, что e2 = − 2 e3 3 e1 . 44. Нет, данная система

арифметических векторов линейно независима. 45. Да, данная система арифметических векторов линейно зависима. 46. Нет, данная система арифметических векторов линейно независима. 47. Нет, данная система арифметических векторов линейно независима. 48. Нет, данная система арифметических векторов не образует базис, поскольку произвольный базис

пространства 3 содержит три вектора, а не два. 49. Нет, данная система арифметических векторов не образует базис, поскольку произвольный базис пространства 3 содержит три

вектора, а не четыре.50. Нет, данная система арифметических векторов не образует базис,

5 5

поскольку она линейна зависима. Можно убедиться, что e2 = 3e3 4e1 . 51. Да, данная

система арифметических векторов образует базис. 52. Да, данная система арифметических векторов образует базис. 53. Да, данные векторы лежат в 3 и линейно зависимы.

5 2

Следовательно, они компланарны. Можно убедиться, что e1 = 2 e3 + 5 e2 . 54. Нет, данные векторы лежат в 3 и линейно независимы. Следовательно, они не компланарны. 55.

Искомой является линейная комбинация 1 2 3 или любая ей пропорциональная.

2e e − 6e = 0

56. Искомой является линейная комбинация 1 2 3 4 или любая ей

9e − 4e +2e − 6e = 0

пропорциональная.57. Ранг системы арифметических векторов равен 1.58. Ранг системы арифметических векторов равен 2.59. Ранг системы арифметических векторов равен 3.60.

v = (11; − 10;15;9). 61. x = (31;3; − 12). 62. Длина вектора v равна 38. 63. Длина 2

вектора v равна 163. 64. Длина вектора v равна 184 = 246. 65. Первый вектор короче.

Его длина равна 4. 66. Длина вектора v равна 24 = 26. 67. −34. 68. −100. 69. 88. 70.

−36. 71. cosα =

−21

= −

7 741. 72. Эти вектора коллинеарны.73. 36 = 6. 74.

 

741

 

 

247

 

158. 75. x = 4 ;

8

; − 2

. 76. x =

− 3; − 4 . 77. Условию задачи удовлетворяют два

15

15

 

3

 

 

 

вектора: x1 = 1

 

(− 12;4; − 5) и x2 = − x1 . 78. Ортогональное дополнение состоит из

185

 

 

 

 

 

векторов, коллинеарных вектору x = (7; − 8;5). 79. λ = − 1223 . 80. g1 = (3;6;1),

g

= (3;6; − 45), g

= (− 6;3;0).

81. v = 6e

+3e . 82. v = e − 3e − 6e . 83.

2

 

3

 

 

 

1

2

1

2

3

v = − 4e1 +8e2 +5e3 e4 . 84. v = −

7

 

9

. 85. Данный базис не является

10e1

10e2

 

 

 

43

29

 

1

 

 

 

 

ортогональным.

86. v = − 51e1 +

102

e2

2e3 . 87. Размерность пространства решений

равна 0. Эта система вообще имеет лишь одно решение — нулевое:v = 0;0;0 . 88.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]