- •Оглавление
- •Матрицы
- •Обратные матрицы
- •Ранг матрицы
- •Матричные уравнения
- •Глава 2. Системы линейных уравнений.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Базисные решения
- •Фундаментальные решения
- •Геометрические векторы
- •Сумма множеств по Минковскому
- •Элементы аналитической геометрии
- •N-мерные векторы
- •Глава 4. Векторные пространства
- •Векторные пространства и подпространства
- •Линейные многообразия
- •Метрические пространства
- •Евклидовы пространства
- •Глава 5. Линейные отображения
- •Квадратичные формы
- •Глава 6. Векторные функции
- •Глава 7. Классические методы оптимизации
- •Экстремум неявной функции
- •Условный экстремум
- •Глобальный экстремум
- •Экстремум в системах функций
- •Найти экстремум в системах функций
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
3 |
1 |
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
54. |
|
|
4 |
10 |
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
A |
1 |
7 |
17 |
|
3 |
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2 |
2 |
4 |
|
1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
3 |
|
3 |
|
|
||||
55. |
|
0 |
1 |
2 |
|
7 |
|
|
|
3 |
||
A |
1 |
0 |
|
3 |
|
2 |
. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
2 |
1 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
4 |
3 |
|
|
1 |
|
|
|||||
|
|
0 |
3 |
2 |
|
|
1 |
|
1 2, 2 |
1,5 |
||
56. |
A |
6 |
1 |
|
3 |
|
|
2 |
. |
|||
|
|
1 |
|
|
0 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для каждого значения параметра найти ранг матрицы |
|
|
|||||||||
|
2 |
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
При 0 |
равен 2, при 1 ранг |
|
57. |
|
1 |
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
равен 3, при 0, 1 ранг |
|
|
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
|
2 |
1 |
. |
|
равен 4. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
58. |
Как изменяется ранг матрицы при ее транспонировании? Обосновать. |
|
Не изменяется |
|||||||||
59. |
Как связаны между собой ранги исходной матрицы и обратной? Обосновать. |
Равны. |
||||||||||
60. |
Как будет меняться ранг матрицы при добавлении в матрицу строк |
Увеличиваться на 1, или не |
||||||||||
или столбцов. Обосновать. |
|
|
изменяться. |
|||||||||
61. |
Как будет меняться ранг матрицы при удалении из матрицы строк |
Уменьшаться на 1 или не |
||||||||||
или столбцов. Обосновать. |
|
|
изменяться. |
|||||||||
|
Чему равен ранг матрицы С, составленной из двух матриц с |
|
|
|||||||||
62. |
рангами r A и r B приписыванием к строкам матрицы А строк |
max r A , r B r C r A r B |
|
матрицы В? |
|
|
|
|
|
Чему равен ранг матрицы C A B , полученной из двух матриц с |
||||
63. |
рангами r A и r B ? |
|
|
|
|
64. |
Чему равен ранг матрицы C A B , полученной из двух матриц с |
|
|||
рангами r A и r B ? |
|
|
|
||
65. |
Чему равен ранг матрицы C AT A , если матрица А имеет ранг r A ? |
||||
66. |
Определить ранги матриц А и В, если |
( |
). |
|
|
67. |
Найти все возможные значения ранга матрицы |
, если |
. |
||
|
|
|
|
|
|
68. |
Для матриц |
A , и E доказать, что AE EA A. |
|
|
|
|
|
3x3 3x3 |
|
|
|
69. |
Для матриц |
A , B , C доказать равенство ( AB )C A( BC ) . |
|
||
|
|
2x2 2x2 2x2 |
|
|
|
r A r B r C r A r B
0 r C min r A , r B
|
r A |
( ) ( |
) |
( |
) |
|
Пусть матрица C A B . |
|
|
|
|
|
|
70. |
Доказать, что |
C |
A |
B |
. |
||
|
2x2 2x2 2x2 |
|
|
|
|
|
|
|
Матричные уравнения |
|
|
|
|
|
|
Решить матричное уравнение, полагая все матрицы коэффициентов, участвующие в преобразованиях, невырожденными.
71. |
AX BX X E . |
X ( A B E ) 1 |
||
72. |
XA 2E X A 2E . |
X A A E 1 |
||
73. |
( A 1 )T X ( BA ) 1 B . |
|
X AT B2 A |
|
74. |
( A 1 )T X ( AB ) 1 A . |
|
X AT A2 B |
|
75. |
A B X C X D X 0 . |
X A B C E 1 CD |
||
76. |
X A B X B C X C A A B 1 . |
X 1 A B 2 |
||
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
77. |
2AX 3X A 1 . |
|
|
1 |
X 2A2 3A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
|
78. |
AX A 1B 1 |
BX 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
X BA2 |
|
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
BAB |
|
|
||||||||||||||||||||
79. |
T |
ABX 1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||
AX T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X 2 AT AB |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
80. |
AX 1 |
BX 1 AB 1 |
X 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
A |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Учитывая размеры матриц, решить уравнение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
81. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|||
82. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
83. |
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
( |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
84. |
Считая матрицу A инволютивной, решить матричное уравнение AXA E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X E |
||||||||||||||||||
|
Решить систему матричных уравнений, полагая все матрицы, участвующие в преобразованиях, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
невырожденными. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
AX Y A 1 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||
85. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X E A2 |
|
|
, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
|
X AY 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y A A3 |
|
|
|
|||||||||||||
|
X Y A 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
1 |
A 1 BA 1 |
||||||||||||||
86. |
, |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
A |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
||||||||
|
AX AY B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
BA |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||
|
AX BY E, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
B 1 D |
1 |
|||||||||||
87. |
|
|
|
|
|
|
|
|
X B 1 A D 1C |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
A 1B C |
1D |
A 1 C 1 |
|||||||||||||||
|
CX DY E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учитывая размеры матриц, решить систему матричных уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
88. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
{ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
||||
89. |
Решить матричное уравнение AX XA E , где A |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
0 |
1 |
|||
90. |
Решить матричное уравнение ( |
) |
( |
) |
|
( |
|
|
|
|
), где |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Решить матричное уравнение |
X AX E A, |
|
|
1 |
c |
1 c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
а) X E ; б) |
|
|
c1 ,c2 R |
|||||||||||||||||
91. |
если а) |
б) |
0 |
|
X |
1 |
2 |
, где |
||||||||||||||||||||||
|
A |
|
|
; |
A |
1 |
|
. |
|
|
|
c |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
2 2 |
|
|
0 |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
92. |
Показать, что матричное уравнение X A X 1 E имеет решения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
93. |
Матричное уравнение |
( |
) имеет решение |
. Является оно единственным? |
|
|
|
|
|
|
|
нет |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Если ad bc 0 , уравнение имеет бесконечное |
|||||||||||||||||
|
Решить матричное уравнение |
A X 0 , где |
|
x1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2x2 2x1 |
|
|
|
|
|
|
|
c |
, где |
R . Если |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
множество решений |
|
||||||||||||||||
94. |
a |
b |
x1 |
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
A |
, |
X |
, причем a,b,c,d 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
c |
d |
x2 |
|
|
|
|
ad bc 0 , уравнение имеет только нулевое |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
решение. |
||||
|
Считая ad bc , решить матричное уравнение AX E , где |
x1 |
|
|
d |
|
|
|
, x2 |
|
|
|
b |
|
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
95. |
a |
b |
x1 |
x2 |
|
|
|
|
|
ad |
bc |
|
|
ad bc |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|||||||
|
A |
, |
X |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
c |
d |
x3 |
x4 |
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
, x |
4 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ad bc |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ad bc |
|
|
|
24
Найти xi , где i 1,2 , |
из матричного уравнения A X B , считая |
|
|
b1a22 |
b2 a12 |
|
|
|
|
|
a11b2 |
a21b1 |
||||||||||||||||
96. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 2x1 |
2x1 |
x1 |
|
|
|
|
|
, x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
0 . |
|
|
|
|
|
|
a11a22 |
a12 a21 |
|
a11a22 a12 a21 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Найти xij , где i, j 1,2 , из матричного уравнения A X B , |
x11 |
|
|
b11a22 b21a12 |
|
,x21 |
|
|
|
a11b21 a21b11 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
a11a22 a12a21 |
|||||||||||||||||||||||||
97. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 2x2 2x2 |
|
|
|
|
a11a22 a12a21 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
0 . |
|
|
|
|
|
|
x12 |
|
b12a22 b22a12 |
,x22 |
|
|
|
a11b22 a21b12 |
|
|||||||||
считая |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a11a22 a12a21 |
|
|
|
|
a11a22 a12a21 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
В некоторой отрасли m заводов выпускают n видов продукции. Матрица |
A задает объемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mxn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A B ; |
|||
продукции на каждом заводе в первом квартале, матрица |
B - на втором. Матрица C - стоимости |
|
|
1) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
2) |
B A ; |
|||||||||||||||||||||||||
98. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mxn |
nx1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
единиц каждого из видов продукции. Найти 1) объемы выпущенной продукции за оба квартала; 2) |
3) A B C |
|||||||||||||||||||||||||||
прирост объемов во втором квартале по видам продукции и заводам; 3) стоимость продукции, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
выпускаемой каждым заводом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Предприятие выпускает три вида продукции, используя два вида сырья, нормы расхода сырья на единицу |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продукции задаются матрицей A |
|
|
. Определить денежные расходы предприятия на выпуск |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99. |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
||||
товаров, задаваемый матрицей C |
1 |
, если стоимость единицы каждого вида сырья выражается |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
матрицей P 2, |
3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предприятие производит мебель трех видов и продает ее в четырех регионах.
Матрица B b |
|
2 |
5 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
8 |
3 |
4 |
задает количество реализованной мебели m-го |
1000 |
3300 1000 1900 |
|
34 |
|
2 |
4 |
1 |
3 |
|
|||
100. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
типа (строки) в n-м регионе (столбцы). Определить выручку предприятия в каждом |
|
|
|||||||
регионе, если цена реализации единицы мебели m -го типа задана матрицей |
|
|
|||||||
A 100 200 |
300 . |
|
|
|
|
|
|
Предприятие за определенный период производит n типов продукции
|
x |
|
|
|
1 |
|
|
X x2 |
|
, используя m видов ресурсов. Нормы затрат i-го ресурса (строки) |
|
nx1 |
... |
|
|
|
|
|
|
|
xn |
|
|
101. на производство единицы j-го типа (столбцы) задается матрицей затрат
|
a |
a |
... |
a |
|
|
|
|
11 |
12 |
|
1n |
|
|
|
A a21 |
a22 |
... |
a2n |
. Определить матрицу |
S полных затрат каждого |
||
mxn |
... |
... |
... |
... |
|
|
mx1 |
|
|
am2 |
... |
|
|
|
|
|
am1 |
amn |
|
|
вида на производство всей продукции за этот период.
S AX
a11 x1 |
a12 x2 |
.... |
a1n xn |
|
|
|||||||||||
a |
x |
a |
22 |
x |
2 |
.... |
a |
2n |
x |
n |
|
|||||
|
|
21 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
........................................... |
||||||||||||||||
a |
|
x |
a |
m2 |
x |
2 |
.... |
a |
mn |
x |
|
|
||||
|
m1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |