la_ump_bkl
.pdf21
Контрольная работа содержит набор заданий, при выполнении которых необходимо соблюдать следующие правила:
1. Работа должна быть выполнена в школьной тетради, имеющей широкие (не менее 3 см) поля для замечаний рецензента.
2. На обложке тетради следует указать фамилию, имя, отчество (полностью), факультет, специальность, курс, номер личного дела, вариант и номер контрольной работы, а также фамилию преподавателя, которому данная работа направляется на проверку.
3. Перед решением каждой задачи нужно привести (распечатать) полностью ее условие.
4. Следует придерживаться той последовательности решения задач, в которой они даны, строго сохраняя при этом их нумерацию.
5. Не допускается замена одних задач контрольной работы другими. 6. Решения задач должны сопровождаться развернутыми пояснениями, необходимо привести в общем виде используемые формулы с объяснением употребляемых обозначений, а окончательный ответ
выделить.
7. Чертеж к задаче 5 должен быть выполнен в прямоугольной системе координат в полном соответствии с данными условий задачи и теми результатами, которые получены.
8. В конце работы нужно привести список использованной литературы (указать автора, название, издательство и год издания каждого источника), поставить дату окончания работы и подпись.
9. Если вычисления, выполняемые при решении задач, приближенные, то следует придерживаться правил приближенных вычислений, которые приведены в [3, § 5.7] или в учебно-методическом пособии для студентов бакалавриата*.
Если работа в целом получила положительную оценку («допущена к собеседованию»), но в ней есть отдельные недочеты (указанные в тетради), то нужно сделать соответствующие исправления и дополнения в той же тетради (после имеющихся решений и записи «Работа над ошибками») и предъявить доработку на собеседовании. Если работа получила оценку «не допущена к собеседованию», то ее необходимо в соответствии с требованиями преподавателя частично
* Математический анализ. Математика 1: Учебно-методическое пособие для студентов бакалавриата, обучающихся на первом курсе по направлениям 080100.62 «Экономика», 080500.62 «Бизнес-информатика» / под ред. профессора Н.Ш. Кремера. — М.: ВЗФЭИ, 2011.
22
или полностью переделать. Повторную работу следует выполнить в той же тетради (если есть место) или в новой тетради, сделав на обложке надпись «Повторная» и указав фамилию преподавателя, которым работа ранее была не зачтена. Вместе с незачтенной работой повторную работу необходимо снова представить на проверку.
Контрольная работа не засчитывается, если ее вариант не совпадает с последней цифрой номера личного дела студента или если она выполнена по вариантам прошлых лет.
Студенты, не получившие зачет по контрольной работе, к экзамену не допускаются. Если в соответствии с учебным графиком контрольная работа должна быть выполнена с частичным использованием КОПР, то для получения зачета по этой работе необходимо дополнительно представить протокол отчета студента о работе с КОПР. Зачтенные работы предъявляются на экзамене и не подлежат возвращению после успешной сдачи экзамена.
23
Варианты контрольной работы
Вариант 1
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 1)
1. Даны матрицы:
Найти матрицу C = B A и выяснить, являются ли строки матрицы С линейно зависимыми.
2. Методом обратной матрицы решить систему уравнений:
|
2x1 |
+ x2 |
− x3 |
= 4, |
|
||||||
|
|
x1 |
+ x2 |
+ x3 |
= 3, |
|
|||||
|
|
|
|||||||||
|
2x |
− |
x |
2 |
− |
2x |
3 |
= |
0. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
3. Методом Гаусса решить систему уравнений: |
|
||||||||||
x1 |
+ 2x2 |
− 4x3 |
− x4 |
= 8, |
|||||||
|
+ 5x2 |
− 11x3 |
− 4x4 |
= 9, |
|||||||
2x1 |
|||||||||||
|
− |
|
x2 |
+ |
|
3x3 |
+ |
3x4 |
= |
13, |
|
|
|
|
|||||||||
|
+ |
|
x2 |
− |
|
x3 |
+ |
2x4 |
= |
21. |
|
x1 |
|
|
Найти одно из ее базисных решений.
4. Записатьквадратичнуюформу L = x12 + 3x22 + 2x1x2 − 4x1x3 + 4x2 x3 в матричном виде. Привести ее к каноническому виду.
5. Точки A (1; 4), A (–2; –2) и C (4; 1) являются вершинами тре угольника ABC. Составить уравнение высоты треугольника, опущенной из точки А на сторону ВС. Определить координаты точки Н — основания высоты АН треугольника АВС. Сделать чертеж.
6. Найти значение параметра α, при котором плоскости x + 2y – 5z – 5 = 0 и x + αy + 3z = 0 будут перпендикулярны.
24
Вариант 2
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 2)
1. Даны матрицы:
Найти матрицу C = A B′ + 2E и выяснить, имеет ли она обратную. 2. Методом Гаусса решить систему уравнений:
x1 |
+ 2x2 |
− 2x3 |
= 1, |
||||||
|
x1 |
+ |
3x2 |
− |
3x3 |
= |
1, |
||
|
|||||||||
3x |
+ |
x |
2 |
− |
2x |
3 |
= |
1. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. Выяснить, является ли совместной система уравнений:
3x1 |
+ 5x2 |
+ |
2x3 |
+ 4x4 |
= 3, |
|||
|
+ |
3x2 |
+ |
4x3 |
+ |
5x4 |
= |
1, |
2x1 |
||||||||
|
+ |
9x2 |
− 2x3 |
+ |
2x4 |
= |
9. |
|
5x1 |
4. Найти собственные значения и собственные векторы линей-
|
% |
3 |
2 |
|
|
ного оператора |
A = |
|
|
. |
|
A , заданного матрицей |
4 |
1 |
|||
|
|
|
|
5. Определить вид и расположение кривой второго порядка
3x2 + 2y2 + 6x − 8y + 5 = 0, приведя ее уравнение к каноническому виду. Составить уравнение прямой, проходящей через центр кривой второго порядка и точку A(–5; –1). Сделать чертеж.
6. Найти |
значение параметра |
α, при котором прямые |
||||||||||||
x + 3 |
= |
y −1 |
= |
z + |
2 |
и |
x +1 |
= |
y |
= |
z +1 |
|
будут перпендикулярны. |
|
−2 |
α |
|
|
1 |
|
−2 |
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
4 |
|
|
25
Вариант 3
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 3)
1. Решить матричное уравнение |
|||
|
|
|
BX + 2X = B′, |
где |
−1 |
2 |
|
B = |
|
. |
|
|
1 |
2 |
|
2. По формулам Крамера решить систему уравнений:
|
x1 |
− 3x2 |
+ x3 |
= −1, |
|||||||||
|
|
|
+ x2 |
+ 2x3 |
= 5, |
||||||||
|
−x1 |
||||||||||||
|
3x |
− |
|
2x |
2 |
+ |
|
x |
3 |
= |
|
0. |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3. Методом Гаусса решить систему уравнений: |
|||||||||||||
5x1 |
+ 7x2 |
+ 4x3 |
+ 3x4 |
= 0, |
|||||||||
|
|
+ 4x2 |
+ 3x3 |
+ 2x4 |
= 0, |
||||||||
3x1 |
|||||||||||||
|
|
+ 5x2 |
+ 5x3 |
+ 3x4 |
= 0, |
||||||||
4x1 |
|||||||||||||
5x + 6x |
2 |
+ |
7x |
3 |
+ |
4x |
4 |
= 0. |
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Найти угол между векторами a и b, если известно, что a = p + 2q,
r r |
|
r |
|
= 1, |
|
r |
|
= 2, а угол между векторами |
p и q равен π 3. |
|
|
|
|
||||||
b = 3 p − q, |
|
p |
|
|
q |
|
5. Определить вид и расположение кривой второго порядка x2 + y2 + 2x − 4y −11 = 0. Составить уравнение прямой, проходящей через ее центр перпендикулярно прямой x + 2y − 6 = 0. Сде-
лать чертеж. |
x + 2 |
|
y − 3 |
|
z + |
5 |
|
|
6. Найти угол между прямой |
= |
= |
и плоскостью |
|||||
2 |
−1 |
|
|
|||||
x − y − z −1 = 0. |
|
3 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
26
Вариант 4
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 4)
1. Даны матрицы:
Найти матрицу C = A B′ и определить ее ранг. 2. Методом обратной матрицы решить систему уравнений:
x1 |
+ |
2x2 |
+ |
5x3 |
= 6, |
|||
|
|
− |
x2 |
|
|
|
= |
7, |
2x1 |
|
|
|
|||||
|
x |
|
|
+ |
3x |
3 |
= |
6. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. Методом Гаусса решить систему уравнений:
2x1 |
− x2 |
+ x3 |
= 4, |
|
|
x1 |
+ 2x2 |
− 3x3 |
= 5, |
|
||||
|
|
+ x2 |
− 2x3 |
= 2, |
3x1 |
||||
|
x1 |
− x2 |
+ x3 |
= 0. |
|
4. Проверить,чтовекторы p = {1; −1; − 2}, q = {2; 1; −1} и r = {2; 1; 0} образуют базис в пространстве R3.
5. Определить вид и расположение кривой второго порядка
2x2 − 3y2 + 8x + 6y −1 = 0, приведя ее уравнение к каноническому виду. Найти уравнение прямой, проходящей через центр кривой
второго порядка и точку A(2; 4). Сделать чертеж.
6. Составить уравнение плоскости, проходящей через точки А(–2; –1; 1) и В(2; 3; 1) параллельно оси Oz.
27
Вариант 5
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 5)
1. Решить матричное уравнение
|
|
|
|
|
|
|
|
A X B = C, |
|
|
3 |
−1 |
5 |
6 |
14 |
16 |
|
||||
где A = |
5 |
−2 |
|
, B = |
7 |
8 |
|
, C = |
10 |
. |
|
|
|
|
9 |
|
2. По формулам Крамера решить систему уравнений:
4x1 |
− x2 |
+ 2x3 |
= 0, |
||||||
|
|
− |
2x2 |
+ |
x3 |
= |
−6, |
||
−x1 |
|||||||||
|
x |
+ |
3x |
2 |
− |
3x |
3 |
= |
10. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. Методом Гаусса решить систему уравнений:
5x1 |
+ 6x2 |
+ 11x3 |
+ 4x4 |
= 0, |
||||
|
|
+ |
5x2 |
+ |
8x3 |
+ x4 |
= |
0, |
3x1 |
||||||||
|
x1 |
+ |
2x2 |
+ |
3x3 |
|
= |
0. |
|
|
4. Найти вектор p, коллинеарный вектору b = {1; −1; 1}, такой,
что скалярное произведение ( p, a) = 4, если известно, что вектор a = {3; −1; − 2}.
5. Определить вид и расположение кривой второго порядка
y2 − 6x + 4y − 2 = 0, приведя ее уравнение к каноническому виду. Составить уравнение прямой, проходящей через вершину кривой второго порядка и точку А(–3; 1). Сделать чертеж.
6. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку А(–2; –1; 1) и перпендикулярной вектору n = {3; − 2; 1}.
28
Вариант 6
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 6)
1. Даны матрицы:
Найти матрицу C = B A′ и выяснить, имеет ли она обратную. 2. Методом Гаусса решить систему уравнений:
x1 |
− |
x2 |
+ 2x3 |
= 8, |
|||||
|
|
− |
x2 |
− |
x3 |
= |
5, |
||
2x1 |
|||||||||
3x |
+ 2x |
2 |
− |
x |
3 |
= |
5. |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. Выяснить, является ли совместной система уравнений:
x1 |
+ 2x2 |
+ 4x3 |
|
|
+ x5 |
= 1, |
||||
|
|
+ 5x2 |
+ 11x3 |
− x4 |
+ 5x5 |
= 2, |
||||
2x1 |
||||||||||
−x − 4x |
2 |
− 10x |
3 |
+ 3x |
4 |
− 9x |
5 |
= −1, |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
− x2 |
− 3x3 |
+ x4 |
− 3x5 |
= 1. |
||||
|
|
4. Записать квадратичную форму L = αx12 + x22 + 4x1x2 в матричном виде. Определить значения параметра α, при которых квадратичная форма является знакоопределенной.
5. Точки А(–3; –1), B(1; 3) и D(5; 1) являются вершинами параллелограмма ABCD. Найти уравнения сторон АВ и AD и координаты четвертой вершины С, противолежащей вершине А. Сделать чертеж.
6. Найти значения параметров α и β, при которых плоскости αx − 3y + 2z − 5 = 0 и x + 3y + βz + 3 = 0 будут параллельны.
29
Вариант 7
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 7)
1. Решить матричное уравнение
|
|
|
|
|
|
|
|
A X = B, |
|
|
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
||
где |
|
2 |
1 |
|
|
1 |
0 |
2 |
|
A = |
3 |
, B = |
. |
||||||
|
|
1 |
3 |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
2. По формулам Крамера решить систему уравнений:
x1 |
− 4x2 |
+ 2x3 |
= 1, |
||||||
|
|
+ |
x2 |
− |
3x3 |
= |
−3, |
||
−2x1 |
|||||||||
|
3x |
− |
2x |
2 |
+ |
x |
3 |
= |
8. |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3. Методом Гаусса решить систему уравнений:
x1 |
+ x2 |
− 7x3 |
− 2x4 |
= 0, |
||||
|
|
− 3x2 |
− 4x3 |
+ 14x4 |
= 0, |
|||
2x1 |
||||||||
2x |
1 |
+ x |
2 |
− 12x |
3 |
|
|
= 0, |
|
|
|
|
|
|
|||
3x − 6x |
2 |
− 3x |
3 |
+ 30x |
4 |
= 0. |
||
|
1 |
|
|
|
|
4. Проверить, что вектор q = { −1;1; −1} является собственным век-
|
4 |
−1 |
−3 |
|
|
% |
|
3 |
2 |
−3 |
|
тором линейного оператора A, заданного матрицей A = |
. |
||||
|
|
5 |
−1 |
−4 |
|
|
|
|
Найти собственное значение оператора A% , соответствующее данному вектору.
5. Составить уравнение прямой, проходящей через центр кривой второго порядка 4x2 + y2 +16x − 2y +15 = 0 перпендикулярно пря-
мой 2x + y + 5 = 0. Сделать чертеж.
6. Найти значение параметров α и β, при которых прямые x 2− 2 = y1+1 = z α− 2 и x β− 3 = y 2− 5 = z +2 4 будут параллельны.
30
Вариант 8
(для студентов, номера личных дел которых оканчиваются цифрой 8)
1. Даны матрицы: |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
−1 |
2 |
1 |
1 |
−2 |
||
|
|
|
|||||
A = |
2 |
1 |
, B = |
1 |
−2 |
3 |
. |
|
3 |
|
|
1 |
|||
|
2 |
|
|
|
|
|
Найти матрицу и определить ее ранг.
2. Методом обратной матрицы решить систему уравнений:
5x1 |
+ |
4x2 |
− |
x3 |
= −2, |
||
|
|
|
x2 |
+ |
x3 |
= |
2, |
|
|
|
|||||
|
x1 |
− |
2x2 |
− 5x3 |
= |
−12. |
|
|
3. Методом Гаусса решить систему уравнений:
x1 |
+ |
|
x2 |
− x3 |
+ |
|
x4 |
= 6, |
|||
|
2x1 |
− |
x2 |
+ |
2x3 |
− |
x4 |
= |
−6, |
||
|
|||||||||||
|
|
+ |
2x2 |
− |
3x3 |
+ |
2x4 |
= |
12. |
||
−x1 |
Найти одно из ее базисных решений.
4. Проверить, что векторы p = {2; − 2;1}, q = {1; 1; 3} и r = {1; −1; −1} образуют базис в пространстве R 3.
5. Определить вид и расположение кривой второго порядка x2 − 4y2 − 6x − 8y +1 = 0. Составить уравнение прямой, проходящей че-
рез центр кривой второго порядка параллельно прямой 4x + y −1 = 0. Сделать чертеж.
6. Найти угол между плоскостями 2x – 3y + z – 1 = 0 и x + 2y + 2z –1 = 0.