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

559

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
442.03 Кб
Скачать

РАЗДЕЛ VII

Векторuая и :lUuейuая а.иебра.

1.Дать определение координат вектора в данном базисе.

2.Дать определение операции умножения вектора на чис­

ло.

3.Дать определение и перечислить основные свойства

скалярного произведения векторов.

4.Дать определение и перечислить основные свойства

векторного произведения векторов.

5.Дать определение обратной матрицы.

б. Дать определение собственных чисел и собственных

векторов линейного оператора.

7. Даны векторы а = {3;-1;4} и Ь = {1;5;2} в базисе

Т, .1, k (в декартовой системе координат). Найти:

1)сумму векторов 2а + 3 Ь;

2)скалярное произведение а· Ь;

3)векторное произведение аХ Ь;

 

 

 

 

Ь

 

 

 

а·0 ,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ri1 и 1'1:

 

 

 

 

 

.:\.

J[

8. Даны векторы

1~ = 3,

11'11 = 2,

 

 

Ш,П=-.

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Построить векторы:

 

 

 

 

 

 

 

а = 3ri1 - 1'1; Ь = ri1 + 1'1;

а + Ь;

а - Ь;

а

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти:

 

 

 

 

 

 

 

 

а) скалярное и векторное произведения а· Ь и

а х Ь;

б) lal; Ibl; 12al;

lo,5bl;

co~(т)

 

laxbl;

прьц

S\з,ь'

14

9. Даны точки А(О;I;I), В(2;2;1),С(I;4;5). Найти площадь

треугольника АВс. Найти длину высоты ВН.

10.Даны точки А(О;I;I), В(2;2;1), С(I;3;5), 0(0;0;1). Найти

объем пирамиды АВСО. Найти длину высоты ОН.

11.Вычислить определители:

1)

 

1

5

 

 

2)

 

sina

- COSa

 

3)

2

о

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

,

 

2

1

'

 

 

COSa

sina

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

4

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4 -

3

О

 

 

 

 

 

 

 

 

О

7 -1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 -

2

 

О

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачу -1) реuшmь .неmодо.н сведеllllЯ опреде:mmе:IЯ k" mре­

Y?O:lblIO.HY вllду.

12. Являются ли линейно зависимыми векторы:

1) а = {4' 8' - 2' }.

ь = {- 2' -4' 3} .

"

"

"

,

2)а = {1;2;-1}; Ь = {2;4;3}; с = {-1;3;3}.

Ответ обосновать.

13. Найти линейную зависимость между векторами:

1) 3 = {1', -4'2'}' Ь = {- 2'К-4}'

", ",

2)з = {1;-1;1;-1}; Ь = {1;0;1;0}; с = {1;-3;1;-3}.

14. Найти обратную матрицу А-1 ,если

l)A~(: =~) 2)A=[~ ~ ~I 3)А=[ ~ -~ ~]

1 -2 8J

-2 4 2

15.Решить методом Гаусса системы уравнений:

15

 

 

 

 

 

х-2х+ х+х=О

 

f Х1 +2Х2

+Х, + Х4 :2

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

1)

 

-

 

+ 4х -

+ Х = О

2)l2X1 + 2

+ Х, + 4 - б

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

1 + 2 + 2х, + БХ4 = 8

 

 

 

- Зх + -

Зх

= О

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

3)

 

 

Х

1

+2х, +Х, +3х, +Х, =2

4)

{3X+4

Y

-5Z= 12

 

 

 

 

- , . , .

 

 

 

{1 +4Х2 + 2х, +9Х4 +3х, = 5

 

2х3У+ 8z = 8.

16.

Решить систему уравнений матричным методом и по

 

формулам Крамера:

 

 

 

 

 

 

 

Х! - 2Х2 = О

 

2) {

х- у =-4

 

1) { Х! + 4Х2 = 2

 

2х+ 3у = 17

17.

Решить матричные уравнения:

 

8: =(-4

 

 

1) 12]Х= (3 5 2]

2) х(5

9)

 

(34

596

 

 

23

 

 

18.

Найти ранг матрицы:

 

 

 

 

 

 

 

1 2 O~

[1 О О

5~

[2 3 5

-3 -2~

1) О 4 2 2) О О О

О

3)

3

4

3

-1 -2

 

[

2 О О -1

 

5 6 -1

3 -5

 

3 4 1

 

19.Написать уравнение плоскости:

1)проходящей через точку Мо(l; 1; 1) перпендикулярно

вектору ri = {2;2;3}.

2) параллельной оси OZ и проходящей через точки

М](2;2;0) и М2(4;0;0).

3) проходящей через точки М](1; -1 ;2), М2(2; 1;2) и

Мз(1;1;4).

20.Найти угол между плоскостями Х+ z= 6 и

x-2y+2z= 8.

21.Написать уравнение прямой, проходящей через

1)точку А(4;3;0) параллельно вектору 1= {-1;1;1};

2)точки А(-1 ;2;3) и В(2;6;-2) и найти ее направляющие

косинусы.

16

22. Написать канонические и параметрические уравнения

прямой

 

 

Х+2

+31=0

x+y+z-11=0

1) {5y+zУ

-12=0

2) { + - 3z -1 = О.

23. Найти собственные числа и собственные векторы ли-

нейного оператора, заданного матрицей:

1) А=(~ ~)

2 -1 1J

[3

2

О]

2) А = О

1

5

3) А = 2 3

О

 

[О

О

-1

О

1

7

РАЗДЕЛ VIII

Иumегра'IЫlое исчиС:lеuие Фуuкции одиой nерелеuuой

1. Знать определение первообразной инеопределенного

интеграла ff( Х)dx = F( Х) + с.

2. Знать определение определенного интеграла и его гео­

метрический смысл.

3.Знать таблицу основных неопределенных интегралов.

4.Для неопределенного и определенного интегралов знать

правило замены переменных и формулы интегрирова-

ния по частям.

5. Знать формулу Ньютона-Лейбница.

б. Найти интегралы:

 

 

 

l)f~ 2)f

Мdfз

)f

dx

3х-1

 

xln 2 х

5) fsin 5zdz б)f

dx о

7) farcsin ada

 

.J1-9x-

 

 

~1_a2

9) fi x2 xdx10) f e)X'dx

11) f(x-1)e"'dx

4) fsiпазda

cos а

8)f drj 2

1+411

12)fxlnxdx

13) f xcos2xdx

14) f arctgtdt

15) fln( х2

+1)dX

17

16) f- 1)e0,odx

 

.

2пх

 

17) fxln xdx 18) fхsш ~x, n = consl

19)f х-Зdx

20)f 2х+1 dx

21)f

х - 2 dx

х-5

4х-5

24) f

х2 +5х +6

22) f

 

dx

23) f о dx

(t + 3)dt

 

х2 + х+ 2

х- + х - 2

 

 

t 2 + 4t + 13

25)f

 

udu

26) f

dx

+1)

27)

(и+1)(и- 2)

 

2

 

f

 

 

(Х-1)(х

 

 

dx

 

 

 

 

 

(Х-1)2(Х+2)

 

 

 

 

 

28) fsin xcos 4xdx 29) fsin з tcos2 tdt

 

30) fcos2 xdx

31) ftg

2 zdz

32) fsin 2 3xdJt.

 

 

ЗЗ)f

dt

 

 

 

 

 

 

 

1 + cost

34)f-/!-

 

 

 

35)

dx

 

 

 

fcos" х

sш2х

 

 

 

 

36) f

 

~os2~ о

dx

 

 

 

 

cos- х· sш - х

 

 

 

 

 

 

 

 

38) f Гxdx

 

 

 

з

37) f

 

dx

 

39) f

х dx

Гх+1

х+7

 

 

 

.Jx-1

 

 

2

1

 

 

з

 

40) f

y dy

41) f .J1+tdt

 

42) f~Х-1dХ

~1-у2

О

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

18

1[

о

2

4

2

43) f dx

 

44)f dx

45) fsin

cpdcp

 

cog2 х

2х-1

о

 

 

1[

1

 

46) f1

.J1- х2 dx

 

 

 

1

 

 

 

7. Вычислить площади фигур, ограниченных линиями:

1) У = VX, У = О, х = 1, х = 2;

2)у= х -2х-8, У= -2х +х-2;

2

3)у=6-х-2Х, у=х+2;

4)у = 3 - ж; у + Х = 9;

5)у=-3, х+у=4;

х

У= О, х= 1,

х= 2.

6) У= е ,

19

РДЗДЕЛIХ

Обыкuовеuuые диффереuциа;lьuые уравuеuия

1. Найти общее решение дифференциального уравнения (или решить задачу Коши):

1) ydy = e·'·dx

 

2) xdy = ydx

3)

 

dy

dx

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos- У = xln х

 

4)

dy = xe·'·dx

 

 

 

 

 

 

 

6)

dy = ytgx

 

JY

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

7)у' = lnx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8) sin xcosydx -

cosxsin ydy = О

 

9) у' - sin х· у = о

10) (1 +S2 }il-.J!d\· = о,S = s(t)

 

11)y'tgх= у, ~;) = 1

 

d1' = -k(1' - г)

 

 

 

 

 

 

 

12)

dl

 

"

' (7;)

, (. ,k -

пост. величины)

 

{ 1'(0) = 7;)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)у'=У+cos 2Y ,

14)ху'=х-у,

15)У'=У[1+

2 ,1

 

х

 

х

 

 

 

 

 

х

 

х- + у- )

16) (1- s)dl +ld\· = о, S = s(t)

 

17)

2x2dy= 2 + y2)dX,

18) xy'=yln

 

, у(1)=1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

19) у' +2ху= хе

 

Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20) у'+ У = х2

 

 

21) у" = aгclgx

 

22) ху" + у' = о

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y+ytg X=_l_,

 

 

У=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

co~ х'

 

 

23)

 

 

cosx

24)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ у(о) = о

20

25)

у" tg У = 2(у')2

 

2

 

 

d S = 9 _ k ds

27)

dt 2

dt

 

{ S(O) = s'(О) = О

26) ху" - у' = х'

tix dx

-----2х=0

28) df2 dt

{х(0)=0.5, Х(0)=-5

g, k -- постоянные величины;

d 2 x

dx

+ = О

30) у"-2у'+10у=0

29) -- - 6 -

dt2

dt

 

 

 

 

 

 

tix

 

dx

 

 

у" - 2у' + У = х + 1

 

3 1)

 

df2

- 4 dt + 4х = О

 

 

 

 

 

{

х(0)=3, Х(0)=-1

 

{yl.,o 11 = 210'011 =-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33) у" - 4у' + Зу= Зе

34) у" -

5у' + = 3~X + 4хе'"

35)у" -2у' + у= 1

 

36) у" -

4у' = 12х 2 + -

37)у" -4у' +5у = 2

-3х+8 38)у" + 4у' + = 20sin

39)

у" - 9У = 3

 

40) у" - у' = 1

41)

У

"

-

2'

1

 

 

 

 

 

 

 

У =

 

 

 

 

 

 

42)

у" - 3у' + = 2

- 3

43) у" - 5у' + = еХ

 

44)

y"-4у'+4у=е

 

45) у" + 2у' + У = cosx

 

46)

у" - 2у' + = 5 sin х

47) у" + У = 2cosx

 

2. Показать, что общее решение уравнения гармонических

колебаний

х+а2 х = О

может быть представлено в виде

х= Asin(а t+ ер), где А, ер - произвольные постоянные.

3. Найти общее решение уравнения упругих колебаний без учета сил сопротивления при наличии периодической

внешней силы

Х+а2 х=аsiПШl.

Использовать запись общего решения из задачи 2.

21

РАЗДЕЛ Х

Двойиые ииmегран,

Изменить порядок интегрирования:

2 8-х

fdx f f(x, y)dy,

оЗх

1

3

З-х

fdx f f(x, y)dy + fdx

f

f(x, y)dy

о

о

1

О

 

Перейти к полярной системе координат в интегралах:

2

х

 

~1-x2

1) fdx ff(x, y)dy

2) fdx

f

f(x, y)dy

о

о

-1

ff

О

 

Вычислить двойной интеграл

+ y)dxdy, где об-

 

 

 

о

 

 

ласть J) ограничена линиями х = О,

У = 1, х = у2 .

Используя двойные интегралы, вычислить:

1)площадь фигуры, ограниченной линиями

у= 2Гх, у = Гх, х = 4

2)объем тела, ограниченного поверхностями

z = х2 + у2, z = О, У = О, У = Зх, х = 2;

3)массу прямоугольной пластины со сторонами АО=4,

ОВ=3, поверхностная плотность которой меняется про­

порционально расстоянию до стороны ОА с коэффици­

ентом пропорциональности k=2;

4)координаты центра масс однородной пластинки, об­

ласть

J)

которой

ограничена

линиями

у = Гх, у = О,

х = 1.

 

 

22

Указание. Координаты центра масс находят по Форму-

.

Sy

Sx

лам. Хс = $'Ус = $'где ,S- площадь пластинки,

Sx = ff ydxdy,

Sy = ff xdxdy - статические мо­

оО

менты площади относительно осей координат.

РАЗДЕЛ XI

КривО:lИиейиые, nоверхиОСnlllые иитегран, и Э:lелеuты

теории nО:IЯ

1. Знать определения скалярного и векторного полей.

2. Знать определения операторов Гамильтона и Лапласа:

Оператор Гали:lьтоuа в декартовой системе координат

~ с.'

с..

с k'

v=-I+-J+-

сХ

су

cz

Оператор Лаn:шса в декартовой системе координат

,,2 ,,2 ,,2

д=v·v=v2=~+~+~

,,--) ,,2 ,,-)'

схсу се

Оператор Лаn:шса от ска'IЯРUОЙ Фуuкции и

в декартовой системе координат (х,у, z)

,,2и

,,2и

,,2и

дu=v2u=~+~+~

,,--)

,,2

,,-)

сх-

су

се

в цилиндрической системе координат (Р;ер;z) в предположении, что U = и(р)

2

(Р~и)

ди= V U(p) = ~:;

р ер

ер

в сферической системе координат (г; ер; 8) в

предположении, что U = и(г)

23

Соседние файлы в предмете Математический анализ