- •010700 Физика
- •1. Цели освоения дисциплины
- •2. Место дисциплины в структуре ооп бакалавриата
- •3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины (модуля)
- •5. Содержание разделов (тем) дисциплины
- •Раздел 1. Понятие линейного векторного пространства.
- •Раздел 2. Общие системы линейных уравнений. Однородные системы.
- •Раздел 3. Линейная зависимость и независимость векторов. Ранг и базис векторов.
- •Раздел 4. Матрицы.
- •Раздел 5. Определители.
- •Раздел 6. Элементы векторной алгебры в аналитической геометрии.
- •Раздел 7. Координатный метод в геометрии.
- •Раздел 8. Прямая и плоскость.
- •Раздел 9. Кривые и поверхности второго порядка.
- •Раздел 10. Подпространства линейного пространства. Изоморфизм векторных пространств.
- •Раздел 11. Линейные операторы.
- •Раздел 12. Евклидово пространство (вещественное и комплексное).
- •Раздел 13. Линейные операторы, действующие в евклидовом пространстве.
- •Раздел 14. Билинейные и квадратичные формы.
- •Раздел 15. Элементы теории групп.
- •6. Образовательные технологии:
- •7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
- •I семестр
- •II семестр
- •Вопросы к коллоквиумам
- •I семестр
- •II семестр
- •Примерные варианты контрольных работ
- •I семестр (3 варианта из 6)
- •II семестр (2 варианта из 10)
- •8.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
- •9. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
- •2.Тематические тесты алгебре и аналитической геометрии
- •1. Матрицы и определители Тест1.
- •2. Системы линейных уравнений Тест 1
- •3. Векторная алгебра Тест 1
- •4. Прямая линия на плоскости Тест 1
- •1. Укажите, какие из следующих уравнений определяют прямую линию:
- •Прямая в пространстве Тест 1
- •Лабораторная работа
- •Ход выполнения работы
- •11. Вывод уравнения прямой по двум точкам
- •1V. Вывод уравнений прямой линии в пространстве
- •V. По результатам проведенного исследования заполните следующую таблицу. Различные уравнения прямой на плоскости и в пространстве
- •Дидактические материалы для организации самостоятельной работы студентов физического факультета по дисциплине « Линейная алгебра и аналитическая геометрия
- •1. Литература, рекомендуемая для изучения дисциплины
- •1.1. Основная литература
- •1.2. Дополнительная литература
- •2. Содержание курса линейной алгебры и аналитической геометрии
- •3. Задания для самостоятельной работы на первый семестр
- •3.1.Темы для самостоятельного изучения
- •3.2. Вопросы к коллоквиуму
- •3.3. Индивидуальная домашняя контрольная работа №1
- •3.4. Индивидуальная домашняя контрольная работа №2
- •3.5.Примерные варианты контрольной работы по аналитической геометрии Варианты № 1
- •Вариант №2
- •Вариант №3
- •4. Задания для самостоятельной работы на второй семестр
- •4.1. Темы для самостоятельного изучения
- •4.2. Вопросы к коллоквиуму
- •4.3. Индивидуальное домашнее задание № 3
- •5.4. Примерные варианты 20 - минутной самостоятельной работы по теме "Линейные преобразования"
- •5.5 Примерные варианты контрольной работы по линейной алгебре
- •6. Программа экзамена по курсу "аналитическая геометрия и линейная алгебра"
- •I семестр
- •II семестр
Ход выполнения работы
1.Вывод уравнения прямой, заданной точкой и направляющим вектором
-
Сделайте рисунок, соответствующий рассматриваемому заданию прямой, обозначьте заданную точку символом А, а направляющий вектор символом .
-
Выделите характеристическое свойство точек прямой, проходящей через точку А и имеющей направляющим вектор .
-
Запишите это условие в виде векторного уравнения.
-
Выразите из полученного уравнения радиус-вектор текущей (произвольной) точки этой прямой.
Полученное уравнение называется векторным параметрическим
уравнением прямой по точке и направляющему вектору, занумеруйте его числом (1).
Роль числа – параметра, входящего в уравнение прямой, состоит в том , что оно определяет положение точки на прямой: каждому значению этого параметра соответствует единственная точка на прямой и наоборот, каждой точке прямой соответствует вполне определенное число.
5. Запишите уравнение (1) в координатной форме. Для этого задайте точку А , текущую точку прямой и направляющий вектор координатами в некоторой (выбранной Вами ) системе координат.
Полученные уравнения называются параметрическими уравнениями прямой на плоскости по точке и направляющему вектору в координатной форме. Занумеруйте их числом (2).
6. Исключите из параметрических уравнений (2) параметр. Получите уравнение, которое называется каноническим уравнением прямой на плоскости. Поставьте ему в соответствие номер (3).
7. Приведите уравнение (3) к виду x + By + C = 0, используя свойство пропорции и переобозначение коэффициентов. Убедитесь, что в уравнении
x + By + C = 0 (4)
коэффициенты и B не равны 0 одновременно.
Докажите, что всякое линейное уравнение (4), в котором коэффициенты и B не равны 0 одновременно, является уравнением прямой линии в некоторой системе координат ( см. 2, с.45 или 1, с. 110).
8. подумайте с сформулируйте геометрический смысл коэффициентов при переменных в уравнении (4).
Уравнение (4) называется общим уравнением прямой на плоскости.
9. Выразите из уравнения (4) переменную y и получите уравнение вида
y = kx + b (5)
Такое уравнение называется уравнением прямой с угловым коэффициентом
10. Приведите уравнение (4) к виду
(6)
При каких условиях оно может быть приведено к этому виду? Выясните, каков геометрический смысл параметров этого уравнения, найдя пересечение прямой (6) с осями координат.
Уравнение (6) называется уравнением прямой в отрезках. Объясните почему.
11. Вывод уравнения прямой по двум точкам
1. Сделайте рисунок, иллюстрирующий задание прямой двумя точками.
-
Сведите этот способ задания к предыдущему, найдя направляющий вектор заданной прямой.
-
Запишите уравнения вида (1), (2) и (3) в этом случае.
Они будут соответственно называться:
а) векторным параметрическим уравнением прямой по двум точкам на плоскости (7),
б) параметрическими уравнениями прямой на плоскости по двум точкам в координатной форме (8),
в) каноническим уравнением прямой на плоскости по двум
точкам (9).
111. Вывод уравнения прямой на плоскости по точке и нормальному вектору.
1. Сделайте рисунок, иллюстрирующий задание прямой в этом случае, обозначив заданную точку символом А, а нормальный вектор символом .
2. Выделите характеристическое свойство точек прямой, проходящей через точку А перпендикулярно вектору .
3. Запишите это условие в виде векторного уравнения .
4. Выбрав прямоугольную декартову систему координат и задав в ней координаты точки А, текущей точки прямой и нормального вектора к этой прямой, запишите полученное в пункте 3 уравнение в координатной форме. Получите уравнение
, (10)
которое называется уравнениями прямой на плоскости по точке и нормальному вектору.