Раздел 3. Элементы матричного анализа. Векторы

Вопросы для подготовки к коллоквиуму

1. n -мерный вектор. Определение, линейные преобразования.

2. n -мерное векторное пространство. Определение, линейные (не)зависимые вектора.

3. Размерность векторного пространства. Базис. Координаты вектора в базисе.

4. Евклидово пространство. Определение, свойства, длина вектора.

5. Скалярное произведение.

6. Векторное произведение.

7. Смешанное произведение векторов.

8. Двойное векторное произведение.

9. Линейные операторы. Определение, свойства, действия над линейными операторами.

10. Собственные векторы и собственные значения линейного оператора.

Задания для аудиторной самостоятельной работы

1. На плоскости относительно некоторого базиса даны координаты трех векторов: ;

1) Найти координаты векторов ; .

2) Проверить, что векторы и образуют базис на плоскости. Найти координаты вектора в этом базисе.

3) Определить при каком значении параметра векторы и будут коллинеарными.

4) Найти координаты вектора .

5) Вычислить , .

6) Найти косинус угла между векторами и .

2. В пространстве относительно некоторого базиса даны координаты трех векторов: .

1) Найти координаты векторов , .

2) Вычислить ; .

3) Найти косинус угла между векторами и .

3. На плоскости относительно декартовой системы координат даны координаты трех точек: ;

Найти:

  1. Координаты вектора .

2. Координаты точек , делящих отрезки в отношениях , соответственно.

  1. Площадь треугольника .
  2. Угол .

Индивидуальное домашнее задание

Задание № 1. Даны векторы аmn и bmn, где | m |=k, | n |= l, (m,^n)=φ.

Найти: 1) (λ аb)*(ν аb); 2). пр bаb); 3). Cos(a,^ τ b).

№ вар. α β γ δ ķ l φ λ μ ν τ
  -5 -4         5π/3 -2 1/3    
  -2     -1     π     -2  
    -2 -3 -1     4π/3     -1  
      -6 -4     5π/3 -1 1/2    
    -2 -4       π/3   -3    
    -5 -3       2π/3   -4    
      -4 -2     4π/3   -3   -1/2
        -4     π   -2   -4
  -3 -2         4π/3 -1      
    -3         2π/3   -1/2    
  -2     -6     5π/3   -1/3    
  -2 -4         7π/3 -1/2      
      -1       3π/2   -3    
  -2           -3      
    -3         4π/3 -3     -1
  -5           π -3 1/2 -1  
    -2         π/2       -2
    -3         5π/3   -1/2    
    -5 -1       2π/3   -5    
    -5 -2       3π/2       -2
  -5 -6         π -2      
  -7           π/3     -1  
      -6       2π/3       -1/2
  -5 -7 -3       3π/2 -3   -1  
    -8 -2       4π/3   -3    
  -3           5π/3 -2     -2
  -3     -6     π     -3 -1
    -7 -1 -3     4π/3   -2    
      -4 -2     5π/3 -2 -1/2    
    -3 -2       π/3   -1/2    

Задание № 2. По координатам точек А, В, С для указанных векторов найти:

1). Модуль вектора а; 2). Скалярное произведение векторов а и b; 3).проекцию вектора с на d; 4). Координаты точки М, делящей отрезок l в отношении α:β.

А В С а= b= c= d= l α β
  (4,6,3) (-5,2,6) (4,-4,-3) 4CB-AC AB CB AC AB    
  (4,3,-2) (-3,-1,4) (2,2,1) -5AC+2BC AB AC BC BC    
  (-2,-2,4) (1,3,-2) (1,4,2) 2AC-3BA BC BC AC BA    
  (2,4,3) (3,1,- 4) (-1,2,2) 2AB+4AC BA b AC BA    
  (2,4,5) (1,-2,3) (-1,-2,4) 3AB-4AC BC b AB AB    
  (-1,-2,4) (-1,3,5) (1,4,2) 3AC-7BC AB b AC AC    
  (1,3,2) (-2,4,-1) (1,3,-2) 2AB+5CB AC b AB AB    
  (2,-4,3) (-3,-2,4) (0,0,-2) 3AC- 4CB c AB CB AC    
  (3,4,- 4) (-2,1,2) (2,-3,1) 5CB+4AC c BA AC BA    
  (0,2,5) (2,-3,4) (3,2,-5) -3AB+4CB c AC AB AC    
  (-2,-3,-4) (2,- 4,0) (1,4,5) 4AC- 8BC c AB BC AB    
  (-2,-3,-2) (1,4,2) (1,-3,3) 2AC- 4BC c AB AC BC    
  (5,6,1) (-2,4,-1) (3,-3,3) 3AB- 4BC c AC AB BC    
  (10,6,3) (-2,4,5) (3,-4,-6) 5AC-2CB c BA AC CB    
  (3,2,4) (-2,1,3) (2,-2,-1) 4BC-3AC BA AC BC AC    
  (-2,3,- 4) (3,-1,2) (4,2,4) 7AC+4CB c AB CB AB    
  (4,5,3) (- 4,2,3) (5,-6,-2) 9AB- 4BC c AC AB BC    
  (2,4,6) (-3,5,1) (4,-5,-4) -6BC+2BA c CA BA BC    
  (-4,-2,-5) (3,7,2) (4,6,-3) 9BA+3BC c AC BC BA    
  (5,4,4) (-5,2,3) (4,2,-5) 11AC-6AB BC AB AC BC    
  (3,4,6) (-4,6,4) (5,-2,-3) -7BC+4CA BA CA BC BA    
  (-5,-2,-6) (3,4,5) (2,-5,4) 8AC-5BC c AB BC AC    
  (3,4,1) (5,-2,6) (4,2,-7) -7AC+5AB c BC AC AB    
  (4,3,2) (-4,-3,5) (6,4,-3) 8AC-5BC c BA AC BC    
  (-5,4,3) (4,5,2) (2,7,- 4) 3BC+2AB c CA AB BC    
  (6,4,5) (-7,1,8) (2,-2,-7) 5CB-2AC AB CB AC AB    
  (6,5,- 4) (-5,-2,2) (3,3,2) 6AB-3BC c AC CB BC    
  (-3,-5,-6) (3,5,- 4) (2,6,4) 4AC-5BA CB BA AC BA    
  (3,5,4) (4,2,-3) (-2,4,7) 3AB- 4AC AB BA AC BA    
  (4,6,7) (2,- 4,1) (-3,-4,2) 5AB-2AC c BC AB AB    

Задание № 3.

Доказать, что векторы а, b, c образуют базис, и найти координатывектора d в этом базисе.

№ варианта a b c d
  (5,4,1) (-3,5,2) (2,-1,3) (7,23,4)
  (2,-1,4) (-3,0,-2) (4,5,-3) (0,11,-14)
  (-1,1,2) (2,-3,-5) (-6,3,-1) (28,-19,-7)
  (1,3,4) (-2,5,0) (3,-2,-4) (13,-5,-4)
  (1,-1,1) (-5,-3,1) (2,-1,0) (-15,-10,5)
  (3,1,2,) (-7,-2,-4) (-4,0,3) (16,6,15)
  (-3,0,1) (2,7,-3) (-4,3,5) (-16,33,13)
  (5,1,2) (-2,1,-3) (4,-3,5) (15,-15,24)
  (0,2,-3) (4,-3,-2) (-5,-4,0) (-19,-5,-4)
  (3,-1,2) (-2,3,1) (4,-5,-3) (-3,2,-3)
  (5,3,1) (-1,2,-3) (3,-4,2) (-9,34,-20)
  (3,1,-3) (-2,4,1) (1,-2,5) (1,12,-2j)
  (6,1,-3) (-3,2,1) (-1,-3,4) (15,6,-17)
  (4,2,3) (-3,1,-8) (2,-4,5) (-12,14,-31)
  (-2,1,3) (3,-6,2) (-5,-3,-1) (31,-6,22)
  (1,3,6) (-3,4,-5) (1,-7,2) (-2,17,5)
  (7,2,1) (5,1,-2) (-3,4,5) (26,11,1)
  (3,5,4) (-2,7,-5) (6,-2,1) (6,-9,22)
  (5,3,2) (2,-5,1) (-7,4,-3) (36,1,15)
  (11,1,2) (-3,3,4) (-4,-2,7) (-5,11,-15)
  (9,5,3) (-3,2,1) (4,-7,4) (-10,-13,8)
  (7,2,1) (3,-5,6) (-4,3,-4) (-1,18,-16)
  (1,2,3) (-5,3,-1) (-6,4,5) (-4,11,20)
  (-2,5,1) (3,2,-7) (4,-3,2) (-4,22,-13)
  (3,1,2) (-4,3,-1) (2,3,4) (14,14,20)
  (3,-1,2) (-2,4,1) (4,-5,-1) (-5,11,1)
  (4,5,1) (1,3,1) (-3,-6,7) (19,33,0)
  (1,-3,1) (-2,-4,3) (0,-2,3) (-8,10,13)
  (5,7,-2) (-3,1,3) (1,-4,6) (14,9,-1)
  (-1,4,3) (3,2,-4) (-2,-7,1) (6,20,-3)

Задание № 4.

Выяснить являются ли следующие векторы линейно зависимыми:

№ варианта Х1= Х2= Х3= Х4=
  (-3,1,5) (6,-2,15)    
  (4,-12,28) (-7,21,-49)    
  (1,2,3,0) (2,4,6,1)    
  (1,2,3) (2,5,7)    
  (1,2,3) (2,5,7) (3,7,11)  
  (1,4,7,10) (2,5,8,11) (3,6,9,12)  
  (1,2,3) (4,5,6) (7,8,9)  
  (4,5,6,) (7,8,9) (10,11,12)  
  (1,1,1) (1,0,-1) (1,3,5)  
  (1,2,-1,-2) (-2,-3,0,1) (1,2,1,4)  
  (2,3,0,-1) (1,2,1,4) (1,3,-1,0)  
  (1,3,5) (2,7,3) (3,9,4)  
  (1,2,1,1) (2,3,1,0) (3,1,1,-2) (4,2,-1,-6)
  (1,2,-1,-2) (7,14,-1,2) (1,3,-1,0) (2,3,0,-1)
  (2,9,3,5) (1,2,2,-1) (2,3,2,5) (-1,4,3,-1)
  (1,2,1,1) (0,4,1,3) (2,3,1,0) (3,1,1,-2)
  (1,1,1,1) (1,1,-1,-1) (1,-1,1,-1) (1,-1,-1,1)
  (4,3,-1,1) (2,1,-3,2) (1,-3,0,1) (1,5,2,-2)
  (2,2,7,-1) (3,-1,2,4) (1,1,3,1)  
  (3,2,-5,4) (3,-1,3,-3) (3,5,-13,11)  
  (2,3,-4,-1) (1,-2,1,3) (5,-3,-1,8) (3,8,-9,-5)
  (2,-1,1,1) (1,2,1,-1) (1,1,2,1)  
  (2,1,-3) (3,1,-5) (4,2,-1)  
  (1,1,1,1) (1,1,-1,-1) (1,1,1,-1) (1,-1,-1,1)
  (1,2,1,0) (-1,1,1,1) (2,-1,0,-1) (1,-1,3,7)
  (2,1,3,1) (1,2,0,1) (-1,1,-3,0)  
  (2,1,3,-1) (-1,1,-3,1) (4,5,3,-1) (1,5,-3,1)
  (1,2,-1,-2) (3,1,1,1) (-1,0,1,-1)  
  (2,-1,2,3) (-1,1,1,-2) (1,-2,-5,1) (1,2,11,-1)
  (2,-1,1,1) (-1,1,-2,2) (2,1,-5,11) (1,3,-1,0)

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: