-230 Конспект лекций затрагивает такие разделы высшей математики как: линейная алгебра, аналитическая геометрия, элементы функционального анализа. <...> 16 Задачи для самостоятельного изучения Ответы к задачам для самостоятельного изучения . <...> 17 Лекция 2 Теория определителей Исследование системы двух линейных уравнений . <...> 18 Свойства определителей 16 18 23 Методы вычисления определителей Вычисление определителя Вандермонда 27 27 Контрольные вопросы к лекции «Теория определителей» . <...> 29 Задачи для самостоятельного изучения Ответы к задачам для самостоятельного изучения . <...> 29 Лекция 3 Ранг матрицы 29 30 Элементарные преобразования матрицы Правило нахождения обратной матрицы 31 Системы m линейных уравнений с n неизвестными . <...> 33 Общий порядок решения системы общего вида 37 Лекция 4 Обратная матрица 38 38 Контрольные вопросы по теме «Обратная матрица» . <...> 41 Задачи для самостоятельного изучения 41 Ответы к задачам для самостоятельного изучения . <...> 42 Методы решения систем линейных уравнений 43 Метод Крамера Матричный метод Метод Гаусса Однородные системы линейных уравнений Задачи для самостоятельного решения 43 46 47 50 Общее решение однородной линейной системы 51 Контрольные вопросы 53 53 Ответы к задачам для самостоятельного решения . <...> 56 Лекция 6 Скалярное произведение векторов Основные свойства проекций Свойства скалярного произведения 57 57 58 Скалярное произведение векторов, заданных своими проекциями . <...> 60 Векторное произведение векторов Свойства векторного произведения 60 61 Контрольные вопросы по теме «Векторное произведение» . <...> 63 Смешанное произведение векторов Свойства смешанного произведения Лекция 7 Плоскость в пространстве R3 Нормальное уравнение плоскости Расстояние от точки до плоскости 62 63 Взаимное расположение двух плоскостей Угол между двумя плоскостями Условие параллельности двух плоскостей 64 65 67 68 69 69 69 Условие перпендикулярности двух плоскостей 70 Контрольные вопросы по теме «Плоскость» Задачи для самостоятельного <...>
Алгебра_и_геометрия.pdf
УДК 512.6, 514.1
Блатов И.А., Старожилова О.В. Алгебра и геометрия. Конспект лекций.Самара:
ГОУВПО ПГУТИ, 2010.-230
Конспект лекций затрагивает такие разделы высшей математики как:
линейная алгебра, аналитическая геометрия, элементы функционального
анализа.
Каждая лекция заканчивается контрольными вопросами, которые помогут
проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач
для самостоятельного решения и ответы для проверки.
Рецензент:
Акчурин Э.М. –д.т.н., проф., профессор кафедры информатики и
вычислительной техники ПГУТИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
©Блатов И.А., Старожилова О.В., 2010
Стр.3
Содержание
Введение
Лекция 1 Линейная алгебра
Линейные операции над матрицами
Умножение матрицы на число
Сложение и вычитание матриц
Умножение матриц
8
9
12
12
13
14
Контрольные вопросы к лекции по теме «Матрицы» ............................ 16
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 17
Лекция 2 Теория определителей
Исследование системы двух линейных уравнений ................................... 18
Свойства определителей
16
18
23
Методы вычисления определителей
Вычисление определителя Вандермонда
27
27
Контрольные вопросы к лекции «Теория определителей» .................... 29
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 29
Лекция 3 Ранг матрицы
29
30
Элементарные преобразования матрицы
Правило нахождения обратной матрицы
31
Системы m линейных уравнений с n неизвестными ................................. 33
Общий порядок решения системы общего вида 37
Лекция 4 Обратная матрица
38
38
Контрольные вопросы по теме «Обратная матрица» ................................ 41
Задачи для самостоятельного изучения
41
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 41
Лекция 5 Системы линейных алгебраических уравнений 42
Общие сведения о системах линейных уравнений .................................... 42
Методы решения систем линейных уравнений 43
Метод Крамера
Матричный метод
Метод Гаусса
Однородные системы линейных уравнений
Задачи для самостоятельного решения
43
46
47
50
Общее решение однородной линейной системы 51
Контрольные вопросы
53
53
Ответы к задачам для самостоятельного решения .................................... 54
Собственные значения и вектора линейного оператора .......................... 54
Свойства собственных чисел и собственных векторов ............................ 56
Лекция 6 Скалярное произведение векторов
Основные свойства проекций
Свойства скалярного произведения
57
57
58
Стр.4
Скалярное произведение векторов, заданных своими проекциями ........ 58
Контрольные вопросы
Задачи для самостоятельного изучения
59
59
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 60
Векторное произведение векторов
Свойства векторного произведения
60
61
Контрольные вопросы по теме «Векторное произведение» .................... 62
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 63
Смешанное произведение векторов
Свойства смешанного произведения
Лекция 7 Плоскость в пространстве R3
Нормальное уравнение плоскости
Расстояние от точки до плоскости
62
63
Взаимное расположение двух плоскостей
Угол между двумя плоскостями
Условие параллельности двух плоскостей
64
65
67
68
69
69
69
Условие перпендикулярности двух плоскостей 70
Контрольные вопросы по теме «Плоскость»
Задачи для самостоятельного изучения
70
70
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 71
Лекция 8 Прямая линия
72
Уравнение прямой с угловым коэффициентом 72
Уравнение прямой проходящей через одну точку с угловым коэффициентом
73
Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки ..................... 73
Уравнение пучка прямых с центром в точке
Угол между двумя прямыми
Уравнение в отрезках
Нормальное уравнение прямой
Расстояние от точки до прямой
Контрольные вопросы
Задачи для самостоятельного решения
M x ,y ............................... 74
74
0
75
75
76
77
77
Ответы к задачам для самостоятельного решения .................................... 78
Лекция 9 Прямая линия в пространстве
Уравнение прямой как линии пересечения двух плоскостей ................... 79
Параметрическое уравнение прямой
Каноническое уравнение прямой
79
79
80
Уравнение прямой, проходящей через две точки ...................................... 80
Переход от общих уравнений прямой к каноническим ............................ 80
Взаимное расположение прямых в пространстве ...................................... 82
Задачи для самостоятельного решения
84
Лекция 10 Взаимное положение прямой и плоскости 86
Углом между прямой и плоскостью
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 85
86
0
Стр.5
Условие параллельности прямой и плоскости 87
Условие перпендикулярности прямой и плоскости .................................. 87
Контрольные вопросы по теме «Прямая и плоскость» ............................. 89
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы к задачам для самостоятельного решения .................................... 90
Лекция 11 Кривые второго порядка
Окружность
Эллипс
89
92
Свойства эллипса
Гипербола
Свойства гиперболы
Парабола
Свойства параболы
92
93
95
96
98
99
Контрольные вопросы по теме «Кривые второго порядка» ..................... 102
Задачи для самостоятельного изучения
100
102
Ответы к задачам для самостоятельного решения .................................... 105
Лекция 12 Преобразования системы координат на плоскости
Параллельный перенос системы координат
Поворот осей координат
107
Классификация кривых второго порядка
107
107
108
Приведение уравнений кривых второго порядка к каноническому виду
110
Контрольные вопросы по теме «Параллельный перенос» ....................... 112
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы к задачам для самостоятельного изучения ................................... 113
Лекция 13 Полярная система координат
Цилиндрическая система координат
Сферическая система координат
112
114
Задачи для самостоятельного изучения
Ответы для самостоятельного решения
Лекция 14 Поверхности второго порядка
Сфера
Поверхности вращения
Эллипсоиды
Двухполостный гиперболоид
Однополосный гиперболоид
Параболоиды
Эллиптический параболоид
Гиперболический параболоид
Эллиптический цилиндр
Гиперболический цилиндр
Параболический цилиндр
115
116
118
119
120
121
123
125
126
127
128
128
129
Лекция 15 Цилиндрические и конические поверхности
Цилиндрические поверхности
Цилиндры
131
131
132
132
133
131
Стр.6
Конические поверхности
Конус
Глоссарий
133
133
Лекция 16 Элементы функционального анализа 135
Линейные пространства
135
Рекомендуемая литература
Метрические и нормированные пространства 140
144
144
145
146
146
147
148
148
149
150
150
151
151
152
152
153
154
156
К лекции 1
К лекции 2
К лекции 3
К лекции 4
К лекции 5
К лекции 6
К лекции 7
К лекции 8
К лекции 9
К лекции 10
К лекции 11
К лекции 12
К лекции 13
К лекции 14
К лекции 15
К лекции 16 .
Стр.7