Смекни!
smekni.com

Линейная алгебра, аналитическая геометрия, начала математического анализа. Учебно-методическое пособие по специальным разделам высшей математики Самара 2005 (стр. 1 из 11)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Самарский государственный

Технический университет»

К а ф е д р а «Высшая математика и

прикладная информатика»

ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА,

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГЕОМЕТРИЯ,

НАЧАЛА МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА.

Учебно-методическое пособие

по специальным разделам высшей математики

Самара 2005

Составители: Л.В. Лиманова, Л.А. МУРАТОВА

УДК 517.531, 519.2

Линейная алгебра, аналитическая геометрия, начала математического анализа. Учебно-метод. пособ. по спец. главам высш. матем./ Самар. гос. техн. ун-т. Сост. Л.В. Лиманова,

Л.А. Муратова. Самара, 2005. 49 с.

Представлены задачи и их решения из следующих разделов курса высшей математики: линейная алгебра, аналитическая геометрия, математический анализ.

Пособие предназначено для студентов всех специальностей СамГТУ.

Ил. . Библиогр.: 6 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

В соответствии с программой курса высшей математики для 1 семестра СамГТУ пособие охватывает такие разделы, как линейная алгебра, аналитическая геометрия, теория пределов, дифференциальное исчисление.

Пособие содержит тренировочный тест (стр.37) с типовыми задачами из указанных разделов.

Представлены подробные решения всех задач тренировочного теста, а также необходимый теоретический материал.

Пособие рекомендуется использовать для подготовки к экзамену по высшей математике. Внимательное изучение настоящего пособия позволит успешно справиться с этой задачей.

ЗАДАЧИ И РЕШЕНИЯ

Задача 1. Найти сумму элементов 3-его столбца матрицы В, если

Решение. При умножении матрицы размера

на матрицу размера
получится матрица размера
(3 строки и 4 столбца). Таким образом, в 3-м столбце будет 3 элемента:
. Далее, умножение матриц осуществляется по правилу: элемент
матрицы
, стоящий в i-той строке и к-том столбце, равен сумме произведений соответствующих элементов i-той строки матрицы А и к-го столбца матрицы С. То есть, чтобы найти
нужно 1-ю строку матрицы А умножить на 3-й столбец матрицы С:

Аналогично, находим

Тогда сумма этих элементов

Задача 2. Найти

, если

.

Решение. Вычислим определитель матрицы А:

Так как

, то
- существует. Обратную матрицу
находим по схеме

Здесь

- транспонированная матрица, получается из матрицы А, если поменять местами строки и столбцы:

- союзная матрица, состоит из алгебраических дополнений элементов
.

Найдем алгебраические дополнения элементов

по формуле

где

- минор - определитель, остающийся после вычеркивания строки i и столбца j матрицы
.

Получим

Итак,

Наконец, находим обратную матрицу

Задача 3. Найти сумму элементов 3-ей строки матрицы

, если

Решение. Вычислим определитель матрицы А:

Запишем транспонированную матрицу

Так как надо найти сумму элементов 3-ей строки матрицы

, достаточно определить алгебраические дополнения для 3-ей строки матрицы
:

Тогда элементы 3-ей строки матрицы

:

Их сумма равна

Задача 4. Дана система уравнений

Найти

Решение. Согласно формулам Крамера решение системы определяется соотношениями

Найдем

- определитель из коэффициентов, стоящих перед неизвестными

Чтобы найти

, необходимо элементы 3-его столбца определителя
заменить на столбец свободных членов системы:

Находим z:

Задача 5. Решить систему уравнений, приняв в качестве базисных переменных y и z:

Решение. Решаем систему методом Гаусса. Запишем расширенную матрицу системы – матрицу из коэффициентов при неизвестных и свободных членов.

~

Среди коэффициентов при неизвестных есть 1, ей соответствует переменная z. Назовем z базисной переменной. Исключим базисную переменную z из 2-го уравнения, для чего умножим 1-е уравнение на 5 и сложим со вторым. Получим эквивалентную исходной систему уравнений с матрицей

~

Умножим 2-е уравнение на (-1):