РОЗРАХУНКОВА
.pdfа) нормальне рівняння площини
M1M2M3;
б) довжину висоти M4H, застосовую-
чи формулу знаходження відстані від точки M4 до площини M1M2M3;
в) точку, симетричну точці M4 віднос-
но площини M1M2M3;
г) точку, симетричну точці M4 віднос-
но ребра M1M2;
д) кут між прямою M1M4 та площи-
ною M1M2M3;
е) рівняння площини, яка поділяє навпіл двогранний кут між площинами
M1M2M4 та M1M2M3.
11. Скласти рівняння усіх граней тіла, яке обмежене: координатними площи- нами; площиною, що паралельна осі Oy і відтинає на осях Ox і Oz рівні відрізки довжиною 2; площиною, що проходить через точки (−2;5;3),(0;0;3),(2;5;−3).
Зобразити тіло графічно.
12. Задано точку M0(0;3;0) та прямі
l : |
x −2 |
= |
y +1 |
|
= |
z −1 |
; |
||||||||||
−3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
0 |
|
|
|||||||
l2 : |
x −1 |
= |
y |
= |
z − 3 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||||||
1 |
|
|
|
0 |
|
2 |
|
а) скласти канонічне рівняння та обчи- слити довжину перпендикуляра, прове- деного з точки M0 на пряму l1;
б) знайти рівняння спільного перпенди- куляра до прямих l1 і l2 та найкоротшу
відстань між ними.
13. Скласти канонічне та полярне рів- няння:
а) еліпса, якщо мала піввісь b = 215,
7
ексцентриситетε = 8 ;
б) гіперболи, якщо рівняння її асимптот
5
y = ±6x і дійсна піввісьa = 6;
в) параболи Π, якщо її вісь симетрії
Oy, A(−2;32) Π.
Визначити всі характеристики кривих. Побудувати ці криві.
14. Записати канонічне рівняння кривої другого порядку, визначити її тип:
5x2 + 4xy + 8y2 − 32x −56y + 80 = 0.
15.Визначити тип та побудувати пове- рхню:
x2 − 4y2 −z2 + 4 = 0.
16.Побудувати тіло, обмежене поверх- нями:
z= 9 −y2,3x + 4y = 12, x = 0,y = 0,z = 0(y ≥ 0).
17.Скласти рівняння поверхні тіла,
утвореного |
обертанням |
кривої |
2y + z = 2, |
|
|
|
|
|
|
навколо осі Ox. Зробити |
|
|
||
x = 0 |
|
|
рисунок.
18. З’ясувати, які із заданих відобра- жень R3 → R3 є лінійними. Для ліній- них відображень обчислити їх матриці в канонічному базисі:
Ax = (2x3;x1 + x2 −x3;x1 + 2)
Bx = (x1;x2 + 3x3;0).
19. Знайти власні |
|
6 |
0 |
−10 |
|
|
числа і власні век- |
|
|
||||
A = |
−8 |
8 |
1 |
. |
||
тори матриці A. |
||||||
Побудувати поді- |
|
1 |
0 |
−1 |
|
|
бну їй діагональну |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
матрицю. |
|
|
|
|
|
20.Знайти ортогональні перетворення, які приводять квадратичну форму з за- вдання 14 до канонічного вигляду, за- писати канонічний вигляд цієї форми.
21.Застосовуючи теорему Сильвестра, дослідити на знаковизначеність квадра- тичну форму:
5x12 + 4x22 + 2x32 + 6x1x2 + 2x1x3 −2x2x3.
51
Варіант 25
1.Обчислити визначник:
а) зведенням до три- кутного вигляду; б) методом розкладу
за елементами деяко- го рядка або стовпця.
2.Довести, що матриця рівняння f(x) = 0 :
12 −4
A = 10 −3 ;f(x) =
4 |
−2 |
6 |
2 |
0 |
2 |
−1 |
0 |
2 |
−1 |
4 |
8 |
4 |
−2 |
6 |
4 |
Aзадовольняє
x2 −9x + 4.
3. Для матриці A знайти обернену мат- рицю A−1. Результат перевірити.
|
7 |
−4 |
|
|
3 |
0 |
0 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
а) A = |
−5 |
3 |
|
;б) A = |
2 |
6 |
4 |
. |
|
|
|
|
|
−2 |
−3 |
−1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Розв’язати систему рівнянь:
а) за формулами Крамера; б) методом Гаусса.
5. Дослідити на сумісність систему лі- нійних алгебричних рівнянь. Знайти фундаментальну систему розв’язків ві- дповідної однорідної системи. Знайти загальний розв’язок неоднорідної сис-
теми за формулою:
xç.í = xç.î + x÷.í ,
де xç.í — загальний розв’язок неоднорі- дної системи; xç.î — загальний розв’язок однорідної системи; x÷.í — частинний розв’язок неоднорідної системи.
|
3x |
|
+ 4x |
|
+ x |
|
+ 2x |
|
= 3, |
|||||
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6x1 |
+ 8x2 + 2x3 + 5x4 = 7, |
||||||||||||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+12x |
|
+ 3x |
|
+ 7x |
|
= 13, |
|||||
9x |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
|
+ 4x |
|
+ x |
|
+ 3x |
|
= 4. |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Дано координати точок M1(−1;2;4),
M2(−1;−2;−4),M3(3;0;−1),M4(7;−3;1).
Довести, що вони не лежать в одній площині. Знайти:
а) довжину та напрямні косинуси век-
тора M1M2;
б) кут M2M1M3;
в) площу M1M2M3;
г) об’єм піраміди M1M2M3M4;
д) висоту піраміди M4H, застосовую-
чи проекцію вектора на вісь.
7. Дано вектори p = (1;4;1), q = (−3;2;0),r = (1;−1;2). Довести, що вони утворюють базис. Знайти:
а) координати вектора a = (−9;−8;−3) в цьому базисі;
б) одиничний вектор c, який ортогона- льний до векторів p і q, якщо вектор c утворює гострий кут з віссю Oz.
8. |
Дано |
вектори |
a = 3p +q |
|
і |
|||
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
b = p − 3q, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
= 7, |
q |
= 2,(p,q) = |
|
. |
||
|
4 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Знайти:
а) площу трикутника, побудованого на
векторах a і b;
б) довжини діагоналей паралелограма,
побудованого на векторах a і b;
в) проекцію ï ð (−3a + 2b).
b
9. Дано точки A(−4;2),B(−2;−2),C(6;8).
УABC знайти:
а) рівняння медіаниAM , записати як рівняння у відрізках; б) канонічне та загальне рівняння бісе- ктриси BF;
в) рівняння висотиCD , записати як но- рмальне рівняння та рівняння з кутовим коефіцієнтом, обчислити довжину CD; г) параметричне рівняння прямої, що проходить через точку A паралельно до бісектриси BF.
10. Дано координати точок M1,M2,M3,
M4 (див. завдання 6). Знайти:
52
а) нормальне рівняння площини
M1M2M3;
б) довжину висоти M4H, застосовую-
чи формулу знаходження відстані від точки M4 до площини M1M2M3;
в) точку, симетричну точці M4 віднос-
но площини M1M2M3;
г) точку, симетричну точці M4 віднос-
но ребра M1M2;
д) кут між прямою M1M4 та площи-
ною M1M2M3;
е) рівняння площини, яка поділяє навпіл двогранний кут між площинами
M1M2M4 та M1M2M3.
11. Скласти рівняння усіх граней тіла, яке обмежене: координатними площи- нами; площиною, що проходить через точки (0;0;1),(−2;3;1),(4;0;−1). пло-
щиною, що проходить через точки (2;0;0) і (0;1;0) паралельно осі Oz. Зо-
бразити тіло графічно.
12. Задано точку M0(−1;1;0) та прямі
l : |
x −2 |
= |
y −1 |
= |
z |
|
; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
2 |
|
|
|
1 |
|
−1 |
|
|||||
|
|
x |
y −1 |
|
z + 3 |
|
||||||||
l2 : |
|
= |
|
|
|
= |
|
|
. |
|||||
2 |
1 |
|
0 |
а) скласти канонічне рівняння та обчи- слити довжину перпендикуляра, прове- деного з точки M0 на пряму l1;
б) знайти рівняння спільного перпенди- куляра до прямих l1 і l2 та найкоротшу
відстань між ними.
13. Скласти канонічне та полярне рів- няння:
а) |
еліпса, якщо велика піввісь a = 13 і |
||||||
один з фокусів F(−5;0); |
|
||||||
б) |
гіперболи, |
якщо |
уявна піввісь |
||||
|
|
|
|
|
|||
b = 4 6 і один з фокусів F(−7;0); |
|||||||
в) |
параболи, |
якщо |
її директриса |
||||
D : x = − |
3 |
. |
|
|
|||
|
|
|
|||||
|
8 |
|
|
|
Визначити всі характеристики кривих. Побудувати ці криві.
14. Записати канонічне рівняння кривої другого порядку, визначити її тип:
3x2 −2xy + 3y2 − 4x − 4y −12 = 0.
15. Визначити тип та побудувати пове- рхню:
4x2 −y2 −z2 − 4 = 0.
16. Побудувати тіло, обмежене поверх- нями:
z= x2 +y2,y = x2,y = 1,z = 0.
17.Скласти рівняння поверхні тіла,
утвореного |
|
обертанням |
кривої |
|
2 |
, |
|
y = 4 −x |
|
|
|
|
|
навколо осіOx . |
Зробити |
|
|
||
z = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
рисунок.
18. З’ясувати, які із заданих відобра- жень R3 → R3 є лінійними. Для ліній- них відображень обчислити їх матриці в канонічному базисі:
Ax = (x2 − 3x3;x1 + 2x3;x1 −x2 −x3)
Bx = (0;x1 + 5;x3).
19. |
Знайти |
власні |
|
3 |
0 |
8 |
|
||
числа і власні век- |
|
|
|||||||
A = |
−2 |
−2 |
3 |
. |
|||||
тори |
матриці A. |
||||||||
Побудувати |
подіб- |
|
1 |
0 |
5 |
|
|||
ну |
їй |
діагональну |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
матрицю.
20.Знайти ортогональні перетворення, які приводять квадратичну форму з за- вдання 14 до канонічного вигляду, за- писати канонічний вигляд цієї форми.
21.Застосовуючи теорему Сильвестра, дослідити на знаковизначеність квадра- тичну форму:
−5x12 −5x22 −x32 + 2x1x2 + 4x2x3.
53
Варіант 26
1.Обчислити визначник:
а) зведенням до три- кутного вигляду; б) методом розкладу
за елементами деяко- го рядка або стовпця.
2.Довести, що матриця рівняння f(x) = 0 :
A = |
−4 |
0 |
;f(x) = |
2 |
−3 |
||
|
|
|
|
1 |
−3 |
5 |
1 |
1 |
−1 |
2 |
6 |
0 |
1 |
−3 |
2 |
0 |
2 |
−3 |
1 |
Aзадовольняє
x2 + 7x +12.
3. Для матриці A знайти обернену мат- рицю A−1. Результат перевірити.
|
5 |
8 |
|
|
|
|
2 |
1 |
−1 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а) A = |
8 |
13 |
|
|
|
; б) A = |
3 1 |
−2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Розв’язати систему рівнянь:
а) за формулами Крамера; б) методом Гаусса.
5. Дослідити на сумісність систему лі- нійних алгебричних рівнянь. Знайти фундаментальну систему розв’язків ві- дповідної однорідної системи. Знайти загальний розв’язок неоднорідної сис-
теми за формулою:
xç.í = xç.î + x÷.í ,
де xç.í — загальний розв’язок неоднорі- дної системи; xç.î — загальний розв’язок однорідної системи; x÷.í — частинний розв’язок неоднорідної системи.
2x |
1 |
−x |
2 |
+ 2x |
3 |
−x |
4 |
= 0, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 5x2 |
+ 4x3 |
+ 3x4 = 1, |
|||||||||
x1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 3x |
|
+ 8x |
|
+ x |
|
= 1, |
||||
5x |
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x |
|
+ 4x |
|
+ 6x |
|
+ 2x |
|
= 1. |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Дано координати точок M1(0;−3;1),
M2(−4;1;2),M3(2;−1;5),M4(3;1;−4).
Довести, що вони не лежать в одній площині. Знайти:
а) довжину та напрямні косинуси век-
тора M1M2;
б) кут M2M1M3;
в) площу M1M2M3;
г) об’єм піраміди M1M2M3M4;
д) висоту піраміди M4H, застосовую-
чи проекцію вектора на вісь.
7. |
Дано |
вектори |
p = (0;2;1), |
q = (0;1;−1),r |
= (5;−3;2). Довести, що |
вони утворюють базис. Знайти:
а) координати вектора a = (15;−20;−1) в цьому базисі;
б) одиничний вектор c, який ортогона- льний до векторів p і q, якщо вектор c утворює тупий кут з віссю Oz.
8. |
Дано |
вектори |
a = 5p −q і |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
5π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b = p +q, |
p |
|
= 5, |
q |
= 3,(p,q) = |
|
. |
|
|
6 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Знайти:
а) площу трикутника, побудованого на
векторах a і b;
б) довжини діагоналей паралелограма,
побудованого на векторах a і b;
в) проекцію ï ð (2a −b).
b
9. Дано точки A(−3;0),B(1;4),C(3;−1).
УABC знайти:
а) рівняння медіаниAM , записати як рівняння у відрізках; б) канонічне та загальне рівняння бісе- ктриси BF;
в) рівняння висотиCD , записати як но- рмальне рівняння та рівняння з кутовим коефіцієнтом, обчислити довжину CD; г) параметричне рівняння прямої, що проходить через точку A паралельно до бісектриси BF.
10. Дано координати точок M1,M2,M3,
M4 (див. завдання 6). Знайти:
54
а) нормальне рівняння площини
M1M2M3;
б) довжину висоти M4H, застосовую-
чи формулу знаходження відстані від точки M4 до площини M1M2M3;
в) точку, симетричну точці M4 віднос-
но площини M1M2M3;
г) точку, симетричну точці M4 віднос-
но ребра M1M2;
д) кут між прямою M1M4 та площи-
ною M1M2M3;
е) рівняння площини, яка поділяє навпіл двогранний кут між площинами
M1M2M4 та M1M2M3.
11. Скласти рівняння усіх граней тіла, яке обмежене: координатними площи- нами; площиною, що проходить через точку (0;0;−3) та лінію перетину пло- щин 2x + 3y −6 = 0 і Oxy; площи- ною, що проходить через точку (0;0;−2) паралельно площині Oxy;
площиною, що проходить через точку (1;0;−2) перпендикулярно до осі Ox.
Зобразити тіло графічно.
12. Задано точку M0(4;0;−1) та прямі
l : |
x + 3 |
= |
y −2 |
= |
z |
; |
||||||||||||
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
3 |
|
||||||||
l2 : |
|
x |
= |
y +1 |
= |
z |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|||||||||
−1 |
2 |
|
1 |
|
а) скласти канонічне рівняння та обчи- слити довжину перпендикуляра, прове- деного з точки M0 на пряму l1;
б) знайти рівняння спільного перпенди- куляра до прямих l1 і l2 та найкоротшу
відстань між ними.
13. Скласти канонічне та полярне рів- няння:
а) еліпса, якщо мала піввісь b = 7 і один з фокусів F(13;0) ;
б) гіперболи, якщо уявна піввісь b = 4 і один з фокусів F(−11;0);
в) параболи, якщо її директриса
D : x = 13.
Визначити всі характеристики кривих. Побудувати ці криві.
14.Записати канонічне рівняння кривої другого порядку, визначити її тип:
x2 −6xy +y2 − 4x − 4y +12 = 0.
15.Визначити тип та побудувати пове- рхню:
x2 +y2 + 2 = z.
16.Побудувати тіло, обмежене поверх- нями:
az = a2 −x2 −y2,z = a −x −y,
x= 0,y = 0,z = 0.
17.Скласти рівняння поверхні тіла,
утвореного |
обертанням |
кривої |
||
|
2 |
, |
|
|
xy = a |
|
|
|
|
|
|
навколо осі Ox. Зробити ри- |
||
|
|
|||
z = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сунок. |
|
|
|
|
18. З’ясувати, які із заданих відобра- жень R3 → R3 є лінійними. Для ліній- них відображень обчислити їх матриці в канонічному базисі:
Ax = (x1 −2x2;x2 + 3x3;x1 −x2)
Bx = (x |
1 |
+ x |
;−x |
;−x |
1 |
−x3). |
|||
|
3 |
|
2 |
|
3 |
|
|||
19. Знайти власні |
|
−5 0 |
−1 |
||||||
числа і власні ве- |
|
||||||||
A = |
4 |
−3 −3 . |
|||||||
ктори матриці A. |
|||||||||
Побудувати |
поді- |
|
|
8 |
0 |
4 |
бну їй діагональ- ну матрицю.
20.Знайти ортогональні перетворення, які приводять квадратичну форму з за- вдання 14 до канонічного вигляду, за- писати канонічний вигляд цієї форми.
21.Застосовуючи теорему Сильвестра, дослідити на знаковизначеність квадра- тичну форму:
−x22 + 3x32 − 8x1x2 + 4x1x3.
55
Варіант 27
1. Обчислити визначник:
а) зведенням до трикутного вигляду; б) методом розкла- ду за елементами деякого рядка або стовпця.
2. Довести, що матриця A задовольняє рівняння f(x) = 0 :
A = |
10 |
−5 |
;f(x) = x2 |
−14x + 5. |
|||||||
−7 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3. Для матриці A знайти обернену мат- |
|||||||||||
рицю A−1. Результат перевірити. |
|
|
|
||||||||
|
|
−1 |
−1 |
|
0 |
−1 |
2 |
|
|||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) A = |
−4 5 |
; б) A = |
2 0 |
4 |
. |
||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Розв’язати систему рівнянь:
а) за формулами Крамера; б) методом Гаусса.
5. Дослідити на сумісність систему лі- нійних алгебричних рівнянь. Знайти фундаментальну систему розв’язків ві- дповідної однорідної системи. Знайти загальний розв’язок неоднорідної сис-
теми за формулою:
xç.í = xç.î + x÷.í ,
де xç.í — загальний розв’язок неоднорі- дної системи; xç.î — загальний розв’язок однорідної системи; x÷.í — частинний розв’язок неоднорідної системи.
3x |
1 |
+ x |
2 |
+ 3x |
3 |
+ 4x |
4 |
= 8, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ x3 |
− 4x4 |
= 3, |
|
|
|
||||||
x1 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ x |
|
+ 2x |
|
+ 8x |
|
= 5, |
||||
2x |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ x |
|
+ x |
|
+12x |
|
= 2. |
|||||
x |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. Дано |
координати |
|
точок |
|
M1(1;3;0), |
M2(4;−1;2),M3(3;0;1),M4(−4;3;5). До-
вести, що вони не лежать в одній пло- щині. Знайти:
а) довжину та напрямні косинуси век-
тора M1M2;
б) кут M2M1M3;
в) площу M1M2M3;
г) об’єм піраміди M1M2M3M4;
д) висоту піраміди M4H, застосовую-
чи проекцію вектора на вісь.
7. |
Дано |
вектори |
p = (1;0;1), |
q = (1;−2;0),r |
= (0;3;1). |
Довести, що |
|
вони утворюють базис. Знайти: |
|||
а) |
координати |
вектора |
a = (2;7;5) в |
цьому базисі;
б) одиничний вектор c, який ортогона- льний до векторів p і q, якщо вектор c утворює тупий кут з віссю Oz.
8. |
Дано |
|
вектори |
a = 3p − 4q |
|
і |
|||
|
|
|
|
|
|
|
π |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b = p + 3q, |
p |
= 2, |
q |
= 3,(p,q) = |
|
. |
|||
4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Знайти:
а) площу трикутника, побудованого на
векторах a і b;
б) довжини діагоналей паралелограма,
побудованого на векторах a і b;
в) проекцію |
|
|
ï ð (a +b). |
b
9. Дано точки A(3;−2),B(1;5),C(−4;3).
УABC знайти:
а) рівняння медіаниAM , записати як рівняння у відрізках; б) канонічне та загальне рівняння бісе- ктриси BF;
в) рівняння висотиCD , записати як но- рмальне рівняння та рівняння з кутовим коефіцієнтом, обчислити довжину CD; г) параметричне рівняння прямої, що проходить через точку A паралельно до бісектриси BF.
10. Дано координати точок M1,M2,M3,
M4 (див. завдання 6). Знайти:
56
а) нормальне рівняння площини
M1M2M3;
б) довжину висоти M4H, застосовую-
чи формулу знаходження відстані від точки M4 до площини M1M2M3;
в) точку, симетричну точці M4 віднос-
но площини M1M2M3;
г) точку, симетричну точці M4 віднос-
но ребра M1M2;
д) кут між прямою M1M4 та площи-
ною M1M2M3;
е) рівняння площини, яка поділяє навпіл двогранний кут між площинами
M1M2M4 та M1M2M3.
11. Скласти рівняння усіх граней тіла, яке обмежене: координатними площи- нами; площиною, що проходить через точки (0;0;2),(−1;2;3),(1;1;1); площи-
ною, |
що проходить через пряму |
||||
x = |
y |
= |
z −2 |
|
перпендикулярно до |
|
−2 |
||||
3 |
|
|
площини Oyz. Зобразити тіло графічно.
12. Задано точку M0(1;4;0) та прямі
l : |
x − 3 |
|
= |
y +1 |
|
= |
z −1 |
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
2 |
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
|
|||||
l2 : |
x |
= |
y −2 |
= |
z +1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||||||||
0 |
2 |
|
3 |
|
а) скласти канонічне рівняння та обчи- слити довжину перпендикуляра, прове- деного з точки M0 на пряму l1;
б) знайти рівняння спільного перпенди- куляра до прямих l1 і l2 та найкоротшу
відстань між ними.
13. Скласти канонічне та полярне рів- няння:
а) еліпса Ε, якщо A(−3;0),
B(1;340) Ε;
б) гіперболиΓ, якщо рівняння її асимп-
тот y = ±23x,A(−6;22) Γ;
в) параболи, якщо її директриса
D : y = 4.
Визначити всі характеристики кривих. Побудувати ці криві.
14. Записати канонічне рівняння кривої другого порядку, визначити її тип:
x2 +10xy +y2 +18x −6y −16 = 0.
15. Визначити тип та побудувати пове- рхню:
2x2 +y2 − 4z = 0.
16. Побудувати тіло, обмежене поверх- нями:
z2 = xy,x + y = 1,z = 0.
17. Скласти рівняння поверхні тіла, утвореного обертанням кривої
x + z = 2, |
|
|
|
|
|
|
|
навколо осі Oy. Зробити |
|
= 0 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
рисунок. |
|
|
18. |
З’ясувати, які із заданих відобра- |
жень R3 → R3 є лінійними. Для ліній- них відображень обчислити їх матриці в канонічному базисі:
Ax = (x1;x2 + x3;x1 + x2 + 3x3) Bx = (x2;−x3 +1;x1 −x2).
19. Знайти власні числа і власні век- тори матриці A. Побудувати поді- бну їй діагональну матрицю.
|
4 |
13 |
10 |
|
A = |
0 |
1 |
0 |
. |
|
−1 |
7 |
−3 |
|
|
|
|
|
|
20.Знайти ортогональні перетворення, які приводять квадратичну форму з за- вдання 14 до канонічного вигляду, за- писати канонічний вигляд цієї форми.
21.Застосовуючи теорему Сильвестра, дослідити на знаковизначеність квадра- тичну форму:
2x12 + 7x22 + x32 −6x1x2 + 2x1x3 − 4x2x3.
57
Варіант 28
1. Обчислити визначник:
а) зведенням до трику- тного вигляду; б) методом розкладу за
елементами деякого ря- дка або стовпця.
0 |
1 |
2 |
4 |
5 |
1 |
2 |
−3 |
5 |
1 |
0 |
7 |
0 |
1 |
2 |
−5 |
2. Довести, що матриця A задовольняє рівняння f(x) = 0 :
−7 −5
A = |
9 |
6 |
;f(x) = x2 |
+ x + 3. |
|
|
|
3. Для матриці A знайти обернену мат- рицю A−1. Результат перевірити.
1 1 1
5 13
а) A = 3 8 ; б) A = 1 2 3 . 1 3 4
4. Розв’язати систему рівнянь:
а) за формулами Крамера; б) методом Гаусса.
5. Дослідити на сумісність систему лі- нійних алгебричних рівнянь. Знайти фундаментальну систему розв’язків ві- дповідної однорідної системи. Знайти загальний розв’язок неоднорідної сис-
теми за формулою:
xç.í = xç.î + x÷.í ,
де xç.í — загальний розв’язок неоднорі- дної системи; xç.î — загальний розв’язок однорідної системи; x÷.í — частинний розв’язок неоднорідної системи.
x |
1 |
−2x |
2 |
+ x |
3 |
= −3, |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x1 −x2 |
−2x4 = 1, |
|
|
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ x |
|
−x |
|
−2x |
|
= 4, |
||
2x |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 3x |
|
−2x |
|
−2x |
|
= 7. |
|||
x |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Дано координати точокM1(−2;−1;−1),
M2(0;3;2),M3(3;1;−4),M4(−4;7;3). До-
вести, що вони не лежать в одній пло- щині. Знайти:
а) довжину та напрямні косинуси век-
тора M1M2; |
|
б) кут M2M1M3; |
|
в) площу |
M1M2M3; |
г) об’єм піраміди M1M2M3M4; |
|
д) висоту піраміди M4H, застосовую- |
|
чи проекцію вектора на вісь. |
|
7. Дано |
вектори p = (0;1;5), |
q = (3;−1;2),r = (−1;0;1). Довести, що вони утворюють базис. Знайти:
а) координати вектора a = (8;−7;−13) в цьому базисі;
б) одиничний вектор c, який ортогона- льний до векторів p і q, якщо вектор c утворює тупий кут з віссю Oz.
8. |
Дано |
|
вектори |
a = 6p −q |
|
і |
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
5π |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b = p + 5q, |
p |
= |
|
, |
q |
= 4,(p,q) = |
|
. |
|||
2 |
6 |
||||||||||
Знайти: |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) площу трикутника, побудованого на
векторах a і b;
б) довжини діагоналей паралелограма,
побудованого на векторах a і b;
в) проекцію ï ð (−a +b).
b
9. Дано точки A(5;8),B(−2;9),C(−4;5).
ВABC знайти:
а) рівняння медіаниAM , записати як рівняння у відрізках; б) канонічне та загальне рівняння бісе- ктриси BF;
в) рівняння висотиCD , записати як но- рмальне рівняння та рівняння з кутовим коефіцієнтом, обчислити довжину CD; г) параметричне рівняння прямої, що проходить через точку A паралельно до бісектриси BF.
10. Дано координати точок M1,M2,M3,
M4 (див. завдання 6). Знайти:
58
а) нормальне рівняння площини
M1M2M3;
б) довжину висоти M4H, застосовую-
чи формулу знаходження відстані від точки M4 до площини M1M2M3;
в) точку, симетричну точці M4 віднос-
но площини M1M2M3;
г) точку, симетричну точці M4 віднос-
но ребра M1M2;
д) кут між прямою M1M4 та площи-
ною M1M2M3;
е) рівняння площини, яка поділяє навпіл двогранний кут між площинами
M1M2M4 та M1M2M3.
11. Скласти рівняння усіх граней тіла, яке обмежене: координатними площи- нами; площиною, що проходить через
пряму |
x |
= |
y −1 |
= |
z + 3 |
і точку |
|
|
2 |
−1 |
|
||||
|
|
3 |
|
(0;0;−3); площиною, що проходить че-
рез точки (0;3;0) і (0;0;−3) |
паралельно |
|||||||||||||||
осі Ox. Зобразити тіло графічно. |
||||||||||||||||
12. Задано точку M0(3;−5;0) та прямі |
||||||||||||||||
l : |
x +1 |
= |
y + 3 |
= |
z |
; |
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
−1 |
|||||
l2 : |
x −1 |
= |
y +1 |
= |
z + 2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||
|
1 |
|
0 |
|
|
|
2 |
а) скласти канонічне рівняння та обчи- слити довжину перпендикуляра, прове- деного з точки M0 на пряму l1;
б) знайти рівняння спільного перпенди- куляра до прямих l1 і l2 та найкоротшу
відстань між ними.
13. Скласти канонічне та полярне рів- няння:
а) еліпса Ε, якщо ексцентриситет
ε = 56, A(0;−11) Ε;
б) гіперболи Γ, якщо A(323 ;1),
B(8;0) Γ;
в) параболи, якщо її директриса
D : y = −3.
Визначити всі характеристики кривих. Побудувати ці криві.
14.Записати канонічне рівняння кривої другого порядку, визначити її тип:
2x2 +12xy + 2y2 + 60x + 20y + 51 = 0.
15.Визначити тип та побудувати пове- рхню:
x2 +y2 + z2 = 2x + 2y −1.
16.Побудувати тіло, обмежене поверх- нями:
x2 +y2 = 2x,x2 +y2 = 2y,
z= 0,z = x + 2y.
17.Скласти рівняння поверхні тіла,
утвореного обертанням кривої
|
2 |
2 |
x |
|
+(y −1) = 1, |
|
|
навколо осі Ox. |
|
|
z = 0
Зробити рисунок.
18. З’ясувати, які із заданих відобра- жень R3 → R3 є лінійними. Для ліній- них відображень обчислити їх матриці в канонічному базисі:
Ax = (x2 −x3;3;x2 + x3)
Bx = (x1;0;x3).
19. |
Знайти |
власні |
|
2 |
0 |
1 |
|
||
числа і власні век- |
|
|
|||||||
A = |
−3 |
−7 |
5 |
. |
|||||
тори |
матриці A. |
||||||||
Побудувати |
подіб- |
|
1 |
0 |
2 |
|
|||
ну |
їй |
діагональну |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
матрицю.
20.Знайти ортогональні перетворення, які приводять квадратичну форму з за- вдання 14 до канонічного вигляду, за- писати канонічний вигляд цієї форми.
21.Застосовуючи теорему Сильвестра, дослідити на знаковизначеність квадра- тичну форму:
−x12 −2x22 − 3x32 + x1x3 + 4x2x3.
59
Варіант 29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1. Обчислити визначник: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
а) зведенням до три- |
|
1 |
|
−3 |
2 |
1 |
|
|
||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
кутного вигляду; |
|
0 |
|
0 |
2 |
−1 |
|
|
||||||||||
б) методом розкла- |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
1 |
|
−7 |
9 |
−2 |
|
|
|||||||||||
ду за елементами |
|
|
|
|
||||||||||||||
деякого рядка або |
|
−1 |
3 |
−2 −4 |
|
|
||||||||||||
стовпця. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. Довести, що матриця A задовольняє |
||||||||||||||||||
рівняння f(x) = 0 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
A = |
|
0 |
−6 |
|
|
|
;f(x) = x2 |
+ 3x +12. |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||
|
2 |
|
−3 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3. Для матриці A знайти обернену мат- |
||||||||||||||||||
рицю A−1. Результат перевірити. |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
−1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
а) A = |
|
|
3 5 |
; б) A = |
2 1 |
2 |
. |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 −1 |
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Розв’язати систему рівнянь:
а) за формулами Крамера; б) методом Гаусса.
5. Дослідити на сумісність систему лі- нійних алгебричних рівнянь. Знайти фундаментальну систему розв’язків ві- дповідної однорідної системи. Знайти загальний розв’язок неоднорідної сис-
теми за формулою:
xç.í = xç.î + x÷.í ,
де xç.í — загальний розв’язок неоднорі- дної системи; xç.î — загальний розв’язок однорідної системи; x÷.í — частинний розв’язок неоднорідної системи.
|
2x |
1 |
+ x |
2 |
−2x |
3 |
−x |
4 |
= 4, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3x1 −x2 |
−2x3 = 1, |
|
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−2x |
|
+ x |
|
= −3, |
|
||||||
x |
1 |
2 |
4 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7x |
|
− 4x |
|
− 4x |
|
+ x |
|
= −1. |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Дано координати точок M1(−3;−5;6),
M2(2;1;−4),M3(0;−3;−1),M4(−5;2;−8).
Довести, що вони не лежать в одній площині. Знайти:
а) довжину та напрямні косинуси век-
тора M1M2;
б) кут M2M1M3;
в) площу M1M2M3;
г) об’єм піраміди M1M2M3M4;
д) висоту піраміди M4H, застосовую-
чи проекцію вектора на вісь.
7. |
Дано |
вектори |
p = (4;0;1), |
q = (3;1;−1),r |
= (0;−2;1). Довести, що |
вони утворюють базис. Знайти:
а) координати вектора a = (0;−8;9) в цьому базисі;
б) одиничний вектор c, який ортогона- льний до векторів p і q, якщо вектор c утворює тупий кут з віссю Oz.
8. |
Дано |
|
вектори |
a = 2p + 3q і |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
π |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b = p −2q, |
p |
= 2, |
q |
= 1,(p,q) = |
|
. |
|||
3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Знайти:
а) площу трикутника, побудованого на
векторах a і b;
б) довжини діагоналей паралелограма,
побудованого на векторах a і b;
в) проекцію ï ð (a +b).
b
9. Дано точки A(−3;−4),B(−4;3),C(2;2).
УABC знайти:
а) рівняння медіаниAM , записати як рівняння у відрізках; б) канонічне та загальне рівняння бісе- ктриси BF;
в) рівняння висотиCD , записати як но- рмальне рівняння та рівняння з кутовим коефіцієнтом, обчислити довжину CD; г) параметричне рівняння прямої, що проходить через точку A паралельно до бісектриси BF.
10. Дано координати точок M1,M2,M3,
M4 (див. завдання 6). Знайти:
60