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

Ситникова Математика Ч. 1 для менедж

..pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
24.24 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

2 − 1 3

− 5

 

1

1

−1 − 5 0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

− 1 − 5

0

 

2

 

 

2

 

1 3

− 5

 

1

 

 

2 Ι

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

− 2 − 2 − 5

 

3

 

 

3

− 2 − 2 − 5

 

3

 

− 3 Ι

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

− 5 − 9 − 10

 

8

 

 

7

5 − 9 −10

 

8

 

7 Ι

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − 1 − 5 0

 

2

 

 

 

 

1 −1 − 5 0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1 13 − 5

 

− 3

 

 

 

 

 

0 1 13

 

 

− 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− 3

 

 

0

1 13 − 5

 

− 3

 

− ΙΙ

 

 

0 0

0

 

 

0

 

0

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2 26 − 5

 

− 6

 

− 2 ΙΙ

 

 

0 0

0

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посколькуранг

 

асширеннойматрицысистеравенрангуатрицы

 

 

системы,тоСЛАУсовмсм.(тестнаКронекераема

 

 

-Капелли),таккак

 

количествонеизвестных(4)большеранга(2),тосистемаимб сконечноеет

 

 

 

множестворешений.

 

 

 

 

 

Отполученступематрицысновачатойперехо

 

димксистеме:

 

x1 x2 5x3

= 2

.

 

 

 

 

 

= −3

 

 

 

x2 +13x3 5x4

 

x2 : x2

= −3 13x3 + 5x4 .Переменные,

Изпоследнегоуравнениявыражаем

оказавшиесяправойчасти(

 

 

x3 , x4 ),считаемсвободныминаходимизпервого

x1 :

уравнениявыражениечерезсво

 

 

бодныепеременныедля

x1 = x2 + 5x3 + 2 = (3 13x3 + 5x4 )+ 5x3 + 2 = −18x3 + 5x4 .

 

Ответ: (

x1 = −1 8x3 + 5x4 ;

x2 = −3 13x3 + 5x4 ;

x3 ; x4 ),где x3 , x4 R

общее

решениесистемы.

Придавая свободнымнеизвестнымразличныечисловые начения,можно получитьчастныерешенияданнойсистемы.

Упражнения4.

4Реши.1сис. матреьметиупочнымправилудоКрамера:

 

"x x

2

+ x

3

= 6

"4x

а)

$

1

 

 

 

 

 

$

1

#x1 2x2 + x3 = 9 ;б)

#5x1

 

$x 4x

2

2x

3

= 3

$3x

 

%

1

 

 

 

 

 

%

1

4Реши.2сис. методомГаемуь: сса

4Решит.3. ьсистелюбымизтрехметодову:

4Исследовать.4. совмесиистнайтиностьобщеемырешение:

+2x2 x3 = 1

+3x2 2x3 = 2 .

+2x2 3x3 = 0

"$3x1 + x2 + 3x3 = 2

#5x1 2x2 + 2x3 = 1. $%2x1 + 2x2 + 3x3 = 1

!3x1 + 4x2 = 11

#

5x2 + 6x3 = 28.

#x1 + 2x3 = 7

22

 

"x 2x

 

+ 3x x

 

= 9

 

 

 

 

"x x

 

3x

 

4x

 

= 1

 

 

 

 

 

$

1

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

 

= 5

 

 

 

2

3

4

 

 

 

 

а)

$4x + 3x

 

 

x + 2x

 

 

; б)

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2 ;

 

 

#

1

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

#2x 2x

2

+ 2x

3

 

+ 3x

4

 

 

 

 

$2x1 5x2 + 3x3 + x4 = 16

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$x + x 13x 18x = 1

 

 

 

$4x + 6x + 2x x = 5

 

 

 

%

1

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

%

1

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

"2x x

 

+ 4x

 

 

+ x

 

 

 

= 9

 

 

 

 

"x x

 

+ 3x

 

+ x

 

= 6

 

 

 

 

 

 

2

3

4

 

 

 

 

 

2

3

4

 

 

 

 

 

 

$

1

 

2x

3x

 

 

 

 

 

 

= 1

 

 

 

 

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

7x

 

x

 

= 8 ; г)

$x

2

3

4

 

;

 

 

#7x + 5x

2

3

4

#

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 6

 

 

$2x1 + x2 + 4x3 x4 = 11

 

 

 

 

$x + 8x

2

 

18x

3

5x

4

 

 

 

 

 

 

%

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

2x2 + x3

x4 = 9

 

 

 

 

"6x + 4x

 

+ 5x

 

+ 2x

 

+ 3x

 

 

%3x1

 

 

 

 

2

3

4

5

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x3

+ x4 = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

$3x1 + 2x2

= 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#9x + 6x

2

+ x

3

+ 3x

4

+ 2x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

+ 4x3

+ x4 + 2x5

= 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%3x1 + 2x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Фирма.5сост. издвухотделенийит,суммавеличинапрнаяибыли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которыхв

 

 

 

 

 

минувшемгодусоставиламлн12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

руб.Натекущийгод

 

запланиувеличениерпервибылиованоотднаго70%,ленияавторогона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40%Врезульт.суммарнаяприбдолжнатевывльрасти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5раза.Какова

 

величинаприбылиотделенийм годунувшемэто?ду

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Швейная.6.фабрикатечетрехднпроизводилаиеейкостюмы,плащи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

куртки.Известныобъемывыпускапродукциизатратына этизводство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

днив(у.е.)Н. айтисебестоимост

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ьединицыпродукциикаждоговида.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

День

 

 

 

 

 

 

Костюмы

 

Плащи

 

Куртки

 

 

Затраты

 

 

 

 

Первый

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

176

 

 

 

 

Второй

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

168

 

 

 

 

Третий

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

184

 

 

 

 

4Дана.7мат. прзатратямыхица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!0,1

0, 5

.НаймаХтрицу

для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A = #

0,3

 

&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!400

 

 

 

0, 2%

 

 

обеспечеконечпродукциинойия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y = #

 

 

 

 

&.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Работа.8си. ,стемыостиздвухотраслейящ, нч ниекоторого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

периодахарактследризуующимианнымиусл.(д.е.тсяд)Вычислить.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

матпрзатратямыхицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отрасль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Валовыйпродукт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

275

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

 

 

 

 

 

 

 

4Имеютсяданные.9. оработе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системыдвухотраслпрошломпериодей

 

 

 

ипланвыпускапродукцииУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 вбудущемпериоде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найтивалопродуктвый

 

планпери,обеспечивающмодевыпускпродукцииУ й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

Отрасль

1

2

Валовыйпродукт

 

ПланУ

1

 

 

1

80

120

500

 

350

 

 

 

2

70

30

300

 

300

 

 

 

 

 

 

Домашзаданиее

№4.

 

 

 

 

 

 

1Реши. сислинейныхтемуьуравнтремя:тодаминийматричным

 

"x + x

 

2x

 

= 6

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

$

1

 

 

 

мет,пфордомКрамераиметодомуламГаусса

 

 

 

#2x1 + 3x2 7x3 = 16 .

$%5x1 + 2x2 + x3 = 16

2Исследова. совмес,найоднообщеетностьи дночастноерешение системыуравнений:

 

"x x

2

3x

3

4x

4

= 1

 

 

 

 

"x + 3x

2

3x

3

= 2

 

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

1

 

 

 

 

 

 

а)

#2x1 2x2 + 2x3 + 3x4 = 2 ;б)

#4x1 + 4x2 4x3 = 5 ;

 

$x + x

2

13x

3

18x

4

= 1

$

x 5x

2

+ 7x

3

= 1

 

%

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 4

%

1

 

 

 

 

 

 

 

"x + 2x

2

+ x

3

+ 4x

4

+ x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ x

 

 

+ x

 

 

3x

 

= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

$3x + 2x

2

3

4

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

x2 + 2x3 + 2x4 + 6x5 = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

+ 6x2 + 3x3 + 9x4

x5 = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%5x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Обувная. фабрикаспециализирповыпускизделийтрехвидов:уется

 

 

 

сапог,кроссовокиботинок;приэтомспользуетсясыртиповехьеS

 

 

1, S2 , S3.

Нормырасхокажизнихднаоднуогопарубиобъемвир

 

 

асходасырьяна1

деньзадтаблиц.ныНайтиежеобъемдневныйвыпускакаждоговидаобуви.

 

 

 

Видсырья

Сапоги

Кроссовки

Ботинки

Расходсырьяна1

 

 

 

 

день,усл.ед.

S1

5

3

4

2700

S2

2

1

1

800

S3

3

2

2

1600

4Втабл. приданныецевобисполненииденыбалансаза

 

 

отчетный

период,усл. . .н:

 

 

 

 

Отрасль

1

2

Конечный

Валовый

 

 

 

продукт

выпуск

1

100

160

240

500

2

275

40

85

400

Вычислитьнеобходимыйобъемваловоговыпускакаждойотр,еслисли

 

 

конечныйпродуктпервойотраслидолженувеличитьсяр2,автоза

 

 

ройна

20%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

РАЗДЭЛЕМЕНТЫІІ. МАТРИЧНОГО

 

 

 

 

Оснпонятиявекторнойныеалгебры

 

 

 

 

 

 

– это отрезок,имеющийопределенную

 

 

 

длинуопределенноенаправление.Обознач

 

 

 

или

,где А – начало

вектора,

а

– егок .Вектор

BA называется противоположным вектору

AB .Вектпротивоположный, вектору

a ,обозначается –

 

 

 

или

модулем

AB

называетсяотрезка

АВ и

обозначается

AB

.Вектдлинаора ,называется

 

 

нулевым

 

 

 

 

 

 

векторомиобозначается

0 .Вект,длинаораторогоединицевна,называется

 

 

единичным .

 

 

 

 

 

Векторы

 

a и b

 

коллинеарными,ес наодной

прямойилинапараллельнпрямых;записых

 

 

 

a

b .Коллинеарные

векторымогутбытьнаправод наковопротивоположноены.

равными, еслиониколлине,

 

 

Двавектораназываются

 

рны

 

направлеиимеютодидлины;аковые

 

 

,

= b

 

Тривектораназываются

 

 

есонилежат

воднойплоскостиилипара лельныхоскостях

 

 

 

 

Линейныенадвекторами

 

 

 

 

 

Клинейнымоперациямнадотносятся:сложение,

 

 

 

 

векторвектораиумнонажениечисло.

 

 

 

 

 

 

 

 

конечногочисла

векторов

a + b

+ c

вектор,

соединяющийначапервогослагаемогове тораонцпоследнего, м

 

 

 

 

слагаемыевекторытаким,чтоон

 

 

 

 

векторасовпначаломдает.Нарисункпоказано1 сложение

 

 

 

 

трвехкторов

 

a, b, c.

 

 

 

 

Рис.1

Вычитание векторовсвестисложениюпоследу:

a b =

(b).

нахождеиразнвииухекудобнотпользоваться

,

котороеиллюстрирует

Рис

 

 

 

 

 

 

a число

λ

вектор

λa ,который

имеетдлину

 

λ

 

 

a

коллинеарен

, имеетнаправление

a , если

 

 

 

 

 

 

 

 

λ > 0,ипротивоположное,если

λ .

 

 

Пример.

 

 

 

 

 

2а и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3

 

 

 

подчследующимсвойствамнны

 

 

1)

a + b =

коммутати;

ое

 

2)

(a + b)+

 

 

 

 

+ (

 

+

 

)

сложенияв

 

 

 

b

c

 

3)

λ(µa)=

умноженияотносительно

 

множителя;

 

 

 

 

 

 

 

4)

λ(a + b)

λb

тноси

льносуммы

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

(λ + µ)a

+ µa

св йствотносительно

 

 

множителей.

 

 

6)

Двавектора

 

 

 

 

 

коллтогданеарнытогда,

 

когдапри

 

 

 

 

λ

равенство

b = λa

 

Изопредел начиследуетя

условие

коллинеарнвекторовсти

:

 

 

 

 

 

 

Дваненулевыхвектора

и коллтогдаитольконеарнытогда,

 

 

когдапринекотором

λ0 верно равенство

 

 

 

 

 

 

26

 

Координатывектора.

Линейные операции,длинавектора,условие

 

коллинеарностивекторовкоординатах

 

 

Пустьвпространсдекарсистемекооровойвеннзадтвеаионйчкиыат

 

M1(x1; y1; z1 ) и M 2 (x2 ; y2 ; z2 ),являющиеся,соответственно,началомконцом

 

вектора M1M 2 = a .Тогда

координатвекторами

a будемсчитатьчисла

(ax ;ay ;az ),где ax = x2 x1;ay = y2 y1;az = z2 z1.Записывают a(ax ;ay ;az ).

Длинавектора : a = ax 2 + ay 2 + az 2 .

Пусть a(ax ;ay ;az ), b(bx ;by ;bz ).

Тогда

a + b(ax + bx ;ay + by ;az + bz );

a b(ax bx ;ay by ;az bz );

λa(λax ;λay ;λaz ).

Условиеколлинеарности

 

 

векторов a и b естьпропорциональностьих

соответствующихкоординат:

a

x

=

ay

=

a

z

.

 

b

 

b

 

b

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скалярноепроизведениевект,угмеждувекторамировл,условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перпендикулярностивекторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скалярнымпроизведением

 

 

двухненулевыхвекторов

a и b называется

число,равнпроиздлинеэтихвектдениюнаоугласинусровме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ждуними.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ϕ – уголмеждувекторами

a и b .

 

 

 

 

 

 

 

Пусть a(ax ;ay ;az ),

b(bx ;by ;bz ),тогда

a b = axbx + ayby + azbz .

 

 

Используядействиескалумножениярноговект,можнонайтировуг л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

междувекторами

a и b :

cosϕ =

a b

=

 

axbx + ay by + az bz

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

b

 

ax2 + a2y + az2 bx2 + by2 + bz2

 

 

 

 

 

 

 

 

Условиеперпендикулярности

 

ненулевыхвекторов

a и b :

 

 

 

a b axbx + ayby + azbz = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упражнения 5.

5.1Поданным. векторам

1

 

1

a и b построитькаждыйизследующих

 

!

1

! !

!

! !

векторов:

3a,

 

a, 2a +

 

b,

 

a 3b .

2

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2Даны.точкиА(3;

 

-1;иВ2)(3;

 

 

 

-4;Найти6)длинувектора.

АВ иего

направляющиекосинусы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a(2;3;1) , еслиегок нец

 

 

 

 

5.3Определить. :а)координначалавектораты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

совпадаетсточкойВ(1;

 

-1; 2); б)координатыконцавектора

a(3;1;4) ,еслиего

 

началосовпадаетАчкой(1; 2;

 

 

-3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4Даны.двекоординатывекторах=4,у

 

 

 

 

 

 

 

 

-12Опред. еготретьюлить

 

коордлинау,ес вектора13вн.

 

 

 

 

 

 

 

z углы, соответственно, 1200 и45 0.

 

 

 

5.5Вект.составляетрсямиОх

 

 

 

 

 

 

КакугонсоставляетйосьюОу?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.6Вектор.

а составляеткоординатнымиосямиОхОууглы60

 

 

 

 

 

 

 

 

0 и120 0.

Вычислитьегок ординаты,если

 

 

 

a

 

= 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.7Определить. ,прикакихзначенияхпараметров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α и β векторы

 

a = −2i + 3 j + βk и b = αi 6 j + 2k

коллинеарны.

 

 

 

 

 

5.8Найтискалярное. произведениевекторов

 

 

 

 

 

 

 

а и в ,если :

 

 

1) a(2;3; 4), b(3;1;2); 2) a(2;3; 4), b(2; 4;2) .

 

 

 

 

 

5.9Определить. уголмеждувекторами: 1)

 

 

 

 

 

 

 

a(1;1;4), b(1;2;2) ;

 

2) a(2;3;1), b(13;6;8) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m векторывзаимно

 

 

 

 

5.10Определить. ,прикакомзначениипараметра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перпендикулярны a(m, 3, 2), b(1, 2, m) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.11Данывершины. треугольникаА(0;В(1;0;С( 1;5); 1);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1; 2;

3).

Показать,чтоонпрямоугольный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.12Вычислитьвнутренние. углытреугоАВС,еслиьника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А(7; 4; -2),В(3;

 

-1; 7),С(1; 2;

1).

Показать,ч реугольни

кАВС

равнобедренный.

 

a(4;2;4), b(6;3;2).Вычислить:

(2a 3b)(a + 2b),

 

 

 

 

5.13Данывекторы.

 

 

(a + b)2 .

 

(5a + 3b)(2a b) ,если

 

a

 

= 2,

 

b

 

= 3, a b .

 

 

 

 

5.14Вычислить.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.15Вплоск. находятривекстиорася

 

 

 

 

 

 

 

a, b, c .Известно

 

 

a

 

= 2,

 

b

 

= 3,

 

c

 

= 5, (a,b) = 600, (b, c) = 600 .Найтидлинувектора

d = −a + b c .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашзадани№5 ее

.

 

1Данывекторы. :

a(4; 2; 4), b(6; 3; 2) .Вычислить: 1)

a b; угол2)

междувекторами

a и b ; 3) (2a − 3b) (a + 2b); 4) (a + b)2 .

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Векторы.

a

и b образуютугол

α = 600 ,известно,что

 

a

 

= 3,

 

b

 

= 4 .

 

 

 

 

Найти:

а)

(3a + 2b) (a − 2b) ;б)

!

!

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3a + 2b)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Данывершинычетырехугольника

 

 

A(1; 2; 2), B(1; 4; 0), C(4; 1; 1) и

D(5; 5; 3) .Доказ,чтодиачетыргоналитьперпендикулярныхугольника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Найти. длинысторонуглытреугольникасвершинами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(2; 1; 3), B(5; 2; 1) , C(3; 3; 3) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Данывекторы.

 

a = 6i 8 j + 5

k и

b = 2i 4 j + k .Найтиугол,

образуемыйвектором

 

a b сосьюО

z.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вектпространстворное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-мернымвектором

 

называетсяупорядсовоченкупнаяость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

действительныхчисел

 

a1 = (a11;a12 ;;a1n ),где

а1i

i-аякомп

 

онентаили

координатавектора

 

a1 (i=1, 2, …, n).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-мерныйвекторможетбытьрассмотренкакобобщениевектора

 

n-мерноговекторнпространства,подго

 

 

 

 

 

 

 

 

трехмерногопространстванаслучай

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которымследуетпониматьсовокупность

 

 

 

n-мерныхвекторов

c определенными

вданнойсов купностиперациясложениявекторвекторам онажения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

число.Праввыполнениясвойствалаэтихоперацийнамибылиизложены

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длявекторовтрехмерногопространства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вектор ат называется линейнойкомбинацией

векторов a1 , a2 ,, am1,если

am = λ1a1 + λ2a2 + + λm1am1,где

λ1,λ2 ,,λm1 – некоторыечисла.

 

 

 

 

 

 

 

 

Векторы a1 , a2 ,, am называются линейнозависимыми,

еслиуществуют

такиечисла

 

 

λ1 , λ2 ,, λm ,неравныеодновременнонулю,что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ1a1 + λ2 a2 + + λm am = 0 (*).

 

 

 

 

λ1 = λ2 = = λm = 0,

Еслиравенс(*)выптольковоприусловииняется

 

 

 

 

векторы

a1, a2 ,, am называются линезависимымийно

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вектпространстворноеимеетразмерность

 

 

 

n иназывается n-мерным,если

оноимеет

 

n линейно независимыхвекторов,приэтомлюбые(

 

 

n+1)векторов

являютсяинейнозависимыми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Базисом n-мерноговекторногопространстваназысо окупностьают

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

линезависимыхйновекторов.

 

e1 ,e2 ,,en

 

 

 

 

 

 

 

n-мерного

Пустьвекторы

 

образнекоуютисорого

 

 

 

 

векторногопространс,тогдалюбойвекторва

 

 

 

 

а1 этогопростраможноства

 

 

 

 

 

 

 

 

разлпэтомубазисужить

 

 

 

,т.е.представитьследующемвиде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1 = a11e1 + a12 e2 + + a1nen ,где

а1i – координатывектора

а1 взаданномбазисе.

Пример.

Данывекторы:

a1 (1;1;1),

a 2 (0;2;3), a3 (0;1;5),

a4 (2;-1;1).

 

1) Показать,

чтовекторы

a1 ,

a2 ,

a3 образтрехмеуютиспространства;разл2)ногожить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вектор a4 поэтомубазису. Решение.Заме,чтобазисрехмерногоимпросостоитрансизвекторов3 . ва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

1)Длядоказатого,чтовекторыельства

 

 

 

 

a1 , a2 , a3

образуютис

пространства,доста

 

 

 

точнопоказатьлинейнуюзависимостьэтойсистемы

λ1a1 + λ2 a2 + λ3a3 = 0 .

векторов.Дляэтогосоставимвекторравеноество

 

 

 

 

 

Записывая

 

 

 

a1 , a2 , a3

 

ввидевектор

-столбцов,получим

1

 

 

0

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

0

 

.Задачасвелась,такимоб,разомешениюсистемы

 

λ1 1 + λ2

+ λ3

=

 

 

1

 

 

3

 

 

 

5

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 2λ2

+ λ3

= 0 .Решаяданнуюсистему,получ,чтоонимаемет

 

 

λ1

 

 

λ + 3λ

2

+ 5λ

3

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.Значит,системавекторов

a1 ,

единулевоественрешениеое

 

 

 

 

 

 

λ1 = λ2 = λ3

a2 , a3 линезависимайно,т..образтрехмерногоуетпространства.

2)Дляразложениявектора

a4 побазису

a1 , a2 ,

a3

нампонадобится

решитьуравнение

a4 = λ1a1 + λ2 a2 + λ3a3 относнеительнозвестных

 

 

 

λ1 ,λ2 ,λ3.

 

 

λ1 = 2

 

 

Уравнение a4 = λ1a1 + λ2 a2 + λ3a3 равносистеме: ильно

 

 

 

 

+ λ3 = −1.

λ1 + 2λ2

 

 

λ + 3λ

2

+ 5λ = 1

 

 

 

1

 

3

Находимрешениесистемы:

λ1 = 2 , λ2 = −2, λ3 =1.

 

 

 

 

Такимобразом,

a4 = 2a1 2a2 + a3 .

 

 

 

 

 

Упражнения 6.

6.1Выяснить. , явлвекяюилинейнотсязависимымиоры:

1)a1 = (4; 5; 2; 6), a2 = (2; 2;1; 3), a3 = (6; 3; 3; 9), a4 = (4; 1; 5; 6) ;

2)a1 = (1; 7;1; 2), a2 = (2; 3; 2;1), a3 = (4; 4; 4; 3), a4 = (1; 6; 1;1) .

6.2Даны.векторы

a = 2i + j , b = i j + 2k ,

c = 2i + 2 j k и d = 3i + 7 j 7k .

Необходимо:а)доказа,чтовектоьры

 

a, b и c

образиразложитьуютис

вектор d поэтомубазису;

)доказа,чтовектьоры

 

d, b и c образи уютис

разложитьвектор

a поэтомубазису.

 

 

 

6.3Внекотором. базиседанывекторы

 

 

 

 

a1 = (2; 0; 1), a2 = (1; 1; 0), a3 = (0; 1; 2) . Выяснить

,

явлвекторяетсяи

a4 = (2; 3; 4) линейнойкомбинациейвекторов

a1, a2, a3 .

 

6.4Внекото.

 

ромбазиседанывекторы

 

 

a1 = (1; 2; 1), a2 = (2; 1; 1), a3 = (1; 2; 1) .Найтивсезначения

m,прикоторых

вектор b = (2; 3; m) линейновыражаетсячерезвекторы

 

 

a1, a2, a3 .

6.5Предпр. выпускает4продукцииятиедаколичествах50; 80; 20

 

 

 

120ед.Приэто

нормырасыхорьядаставляютсоответственно7;и3,5; 10

 

 

 

4кг.Определитьсуммарныйрасходсырьяегоизменениепри

ниях

 

 

 

выпускапродукции

, соответственно, на+5;

-4;-2и+10ед.

 

 

 

30

 

6.6Даны.векторы

e1, e2, e3 ,образующиеортонормиров

анныйбазис.Найти

уголмеждувекторами

x = 5e1 + e3 и y = e1 + e2 + e3 .

 

 

 

Домашзадани№6 ее

.

1Выяснить.

, явллинейнояютсязав с нейномыми

 

независимвектор: ыми

 

 

а)

a1 = (7; 5;19), a2 = (5; 7; 7), a3 = (8; 7;14);

 

б)

a1 = (1; 8; 1), a2 = (2; 3; 3), a3 = (4; 11; 9) .

 

2Данывект.

оры a1 = (1;1;1), a2 = (0; 2; 3), a3 = (0;1; 5).Доказа,чтовекторыь

a1, a2, a3 образ.Найтиуютискоординатывектора

d = (2; 1; 1) вэтомбазисе.

3Данывекторы.

e1, e2, e3 ,образующиеортонормированныйбазис.Найти

уголмеждувекторами

x = 3e2 e3 и y = 4e1 + e2 2e3 .

 

РАЗДЕЛІІІ.ЭЛЕМЕНТЫАНАЛИТИЧЕСКОЙГЕОМЕТРИИ

 

Уравлинаииплоскостиение

 

 

Уравненлиниием

наплоскостиназываетсяуравотносендвухительно

переменных x и y, которомуудовлетворяюткоординатылюбой

точки М (x; y)

даннлиниитоонийлько.

 

L наплоскостиможнозаписатькак

Вобщемвидеуравнениелинии

 

F (x; y) = 0.

 

 

Такимобразом,справедливоутверждение:

Изэтогоутвержденияследуютвадляжныхпрактикиположения:

 

1)Еслизаданоуравнениелинии,томожноустановить,при

надлежитли

этойлиниикакая

-либоточкаплоск.Дляэтдосстиго

татпочнодставитьее

координатывуравнениелиниивместопере

 

менных x и у.Еслиокажется,что

ониудовлеуравнениюряют,тто

чкапринадлежитлинии,впротивном

случае - непринадлежит.

 

2)Координатыточкипересечениядвухлиний,заданныхсвоими

 

уравнениями

F1 (x; y) = 0 и F2 (x; y) = 0 , удовлетворяютуравнениямобеих

линий.Поэтомудлянахождениякоординатто

чекпересечениядвухлиний

нужнорешисис, оставлеемуьизуравэтлиний:нуюенийх

F1 (x; y) = 0

F (x; y) = 0.

 

 

2

Чтсобыставуравнениел какниисовокупноститьточек,обладающих

 

некоторымсвойством,исключительноприсущим,необходимо:

x и y;

1) взятьпроизволь

нуюточкулиниистекущимикоординатами