Некоторые понятия высшей матаматики
Высшая математика
Слушатель тАУ Никифоров Михаил Николаевич
Курс 1. АПМ-03. Семестр осенний. 2003 год.
Матрица тАУ совокупность чисел, записанных в виде прямоугольной таблицы.
Минором для элемента аig называется определитель матрицы, полученный из исходной, вычеркиванием i-ой строки и g-ого столбца.
Матрицы с нулевым определителем называются вырожденными или особенными. Особенная матрица обратной не имеет. . .
Bpq согласовано с Amn, если число строк В равно числу столбцов А, т.е. p=n. Одно согласование.
1) Если один столбец или одна строка все нули, то | |=0.
2) Если в матрице имеется 2 равных столбца или 2 равных строки, то | |=0.
3) Треугольная матрица. Все элементы выше или ниже главной диагонали =0. Тогда определитель матрицы равен произведению диагональных элементов.
4) При перемене местами 2 строк или 2 столбцов определитель меняет знак.
5) Определитель матрицы, содержащей 2 пропорциональные строки или столбца равен нулю.
6) Определитель матрицы равен сумме произведений некоторой строки на соответствующие алгебраические дополнения.
Системы уравнений с матрицами
Система 1 совместная, если имеет хотя бы одно решение.
Система 1 определенная, если есть только 1 решение и неопределенная, если более 1 решения.
Ранг матрицы.
Ранг нулевой матрицы равен 0.
Ранг единичной матрицыnm равен n.
Ранг трипсидальной матрицы равен числу ненулевых строк.
При элементарных преобразованиях матрицы ранг её остается неизменным.
При добавлении к матрице строки или столбца ранг её может только увеличиться или остаться неизменным.
Лекция 5.
.
Замечание: 1) Нет решения
2) . n-число неизвестных
а) r=n тАУ одно решение
б) r Векторная алгебра Проекция вектора на ось: Проекцией точки на прямую называется основание перпендикуляра, опущенного из этой точки на прямую. Проекция АВ на х это число |AтАЩBтАЩ| взятое со знаком +, если угол острый и со знаком тАУ если угол тупой. , . Скалярное произведение векторов . Признак перпендикулярности . Векторное произведение векторов ; ; Объем пирамиды ; Смешанное произведение векторов Если Ва- углы, которые составляет вектор а с координатными осями, то , откуда следует Условие коллинеарности ab=0 тАУ перпендикулярность Ва- коллинеарность abc=0 тАУ компланарность Плоскость в пространстве Нормаль и точка привязки однозначно определяют положение плоскости в пространстве. Ва- каноническое уравнение (1) Общее уравнение плоскости , где , где А, В, С тАУ координаты нормали, D тАУ свободный член, x,y,z тАУ текущий координаты. Уравнение плоскости, проходящий через точку Ваперпендикулярно вектору N=(A;B;C), имеет вид Уравнение плоскости, проходящей через три заданные точки записывают в виде Уравнение плоскости в отрезках Нормальное уравнение плоскости , где p тАУ расстояние от начала координат. Нормирующий множитель Расстояние от точки до плоскости Угол между плоскостями Условия параллельности и перпендикулярности ; Уравнение пучка плоскостей: Прямые линии в пространстве. -уравнение прямой Ва- параметрическое уравнение прямой. Ва- каноническое уравнение прямой. Уравнения прямой, проходящей через 2 заданные точки Угол между 2 прямыми Взаимное расположение 2 прямых. 1. Ва(могут лежать и на одной прямой) 2. Ва(могут скрещиваться) 3. . Если (3) , то скрещиваются. Взаимное расположение прямой и плоскости 1. 2. 3. Угол между прямой и плоскостью 4. Аналитическая геометрия на плоскости. Прямоугольная декартова система координат на плоскости Расстояние между 2 точками . Если заданы точки А и В и точка С делит отрезок АВ в отношении , т.е. , то . Ax+By+C=0; Уравнение прямой в отрезках . Уравнение прямой, проходящей через 2 заданные точки . Уравнение прямой, проходящей через точку, под заданным углом к оси Ох (): Расстояние от точки до прямой 1. 2. 3. Окружность Уравнение окружности с центром в M(a;b) радиусом R Уравнение окружности с центром в начале координат Эллипс Эллипс тАУ геометрическое место точек, для которых сумма расстояний до двух заданных точек плоскости (фокусов эллипса) есть величина постоянная, , чем расстояние между фокусами. Обозначим M(x;y) тАУ произвольная точка эллипса, 2с тАУ расстояние между фокусами F1 и F2; 2а тАУ сумма расстояний от точки М до F1 и F2 (a тАУ большая полуось эллипса). Ва- малая полуось эллипса. . Тогда каноническое уравнение эллипса имеет вид . Число Ваназывается эксцентриситетом эллипса и характеризует сплюснутость эллипса относительно осей . Если , то получается окружность. a=b. Гипербола Гипербола тАУ геометрическое место точек, разность расстояний которых от двух заданных точек (фокусов) есть постоянная величина, меньшая, чем расстояние между фокусами. Если M (x;y) тАУ точка гиперболы; F1, F2 тАУ фокусы, 2с тАУ расстояние между фокусами, 2а тАУ разность расстояний от точки М (х;y) до фокусов , где а тАУ действительная полуось гиперболы. Ва- мнимая полуось гиперболы. Каноническое уравнение гиперболы . Гипербола пересекает ось Ох в точках Ваи , с осью Оу пересечений нет. Гипербола имеет две асимптоты, уравнения которых . Эксцентриситет гиперболы . Парабола Парабола тАУ геометрическое место точек, равноудаленных от заданной точки F тАУ фокуса и заданной прямой тАУ директрисы параболы. Если ось абсцисс совпадает с перпендикуляром, опущенным из фокуса на директрису, а начало координат делит этот перпендикуляр пополам, то каноническое уравнение имеет вид . Эксцентриситет параболы Ва- отношение расстояния от точки параболы до директрисы к расстоянию от этой точки до фокуса. Общее уравнение второго порядка Ва- общее уравнение кривой второго порядка Параллельный перенос: . Поворот осей: Ва- инварианты. Ва- дискриминант Если >0, то уравнение эллиптического вида Если <0, то уравнение гиперболического типа Если =0, то уравнение параболического типа Выбираем угол так, чтобы BтАЩ=0, тогда (1) Ва(B=0) 1. . Осуществляем параллельный перенос для уничтожения членов .(**) ** подставляем в (1)+ (2) (3) а)>0 тАУ эллиптический вид A`C`>0 (одного знака) Если F``>0, то пустое множество Если F``=0, то одна точка (x``=0, y``=0) Если F``<0, то получим эллипс в виде , где б) <0 (гиперболический вид) AтАЩCтАЩ<0 (разные знаки). Пусть AтАЩ>0 A`=, , , тогда . Если F0=0, то , получаем пару пересекающихся прямых. Если F0>0, то Ва(гипербола) Если F0<0, то Ва(гипербола, где оси поменялись местами) в)Ва(параболический тип) A`C`=0 Ва(5) а) D`=E`=0, пусть б) ** в (5) , где 2р=, если p>0, то парабола . Теория пределов Число а называется пределом последовательности xn для любого () сколь угодно малого положительного числа Ванайдется номер, зависящий от , начиная с которого все члены последовательности отличаются от а меньше, чем на . Предел последовательности Под числовой последовательностьюпонимают функцию , заданную на множестве натуральных чисел т.е. функцию натурального аргумента. Число a называется пределом последовательности xn(x=1,2,тАж): =а, если для любого сколь угодно малого >0, существует такое число N=N(), что для всех натуральных n>N выполняется неравенство . 1) , Ва- натуральное число. Если xn=a, то (a, a, a, a) тАУ стационарная последовательность. 2) , где a, d тАУ const, тогда (a, a+d, a+2d,тАжa+(n-1)d) xn+1=xn+d тАУ рекуррентная формула. 3) Числа Фибоначчи. (1,1, 2, 3, 5, 8, 13, 21,тАж), где x1, x2 =1 и . Ва(*); Ва- эпсилон тАУ окрестность числа а. 1. . 2. Основные теоремы пределах 1. О единственном пределе. Последовательность имеет не более 1 предела. 2. Предельный переход в неравенстве. 3. О трех последовательностях. О сжатой последовательности. Вместе с этим смотрят: РЖнварiантнi пiдпростори. Власнi вектори i власнi значення лiнiйного оператора РЖнтегральнi характеристики векторних полiв Автокорреляционная функция. Примеры расчётовАналитическая геометрия
Уравнение прямой на плоскости