Пример выполнения задания 1

Алгебра и аналитическая геометрия. Математический анализ

Индивидуальные задания и методические указания

для студентов ФДПО ИНО специальности 220100

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Содержание

Введение………………………………………………………………… …….4

1. Индивидуальные задания по алгебре и аналитической геометрии.……..5

1.1. Задание 1………………………………………………………………..5

1.2. Задание 2 …………………………………………….. ………………..7

1.3. Задание 3………………………………………………………………..9

1.4. Задание 4 …………………………………………….………………..12

1.5. Задание 5………………………………………………………………14

2. Указания к решению заданий по алгебре и аналитической

геометрии…………………………………………………………………..15

2.1. Пример выполнения задания 1……………………………………….15

2.2. Пример выполнения задания 2……………………………………….20

2.3. Пример выполнения задания 4……………………………………….22

2.4. Пример выполнения задания 5……………………………………….27

3. Индивидуальные задания по математическому анализу……….……..33

3.1. Задание 1………………………………………………………………33

3.2. Задание 2 …………………………………………….. ………………39

3.3. Задание 3………………………………………………………………41

3.4. Задание 4 …………………………………………….…………….….46

3.5. Задание 5………………………………………………………………49

3.6. Задание 6………………………………………………………………50

4. Указания к выполнению заданий по математическому анализу………55

4.1. Указания к заданию 1…………..……………………………………55

4.1.1. Основные теоретические положения…………………………55

4.1.2. Пример выполнения задания 1………………………………..57

4.2. Указания к заданию 2……..…………………………………………61

4.2.1. Основные теоретические положения…………………………61

4.2.2. Пример выполнения задания 2………………………………..62

4.3. Указания к заданиям 3 и 4……..…………………………………….64

4.3.1. Основные теоретические положения…………………………64

4.3.2. Пример выполнения задания 3………………………………..66

4.3.3. Пример выполнения задания 4………………………………..67

4.4. Указания к заданию 5……..……………………………………….. 68

4.4.1. Основные теоретические положения…………………………68

4.4.2. Пример выполнения задания 5………………………………. 69

4.5. Указания к заданию 6…………..……………………………………71

4.5.1. Основные теоретические положения…………………………71

4.5.2. Пример выполнения задания 6………………………………. 73

Список рекомендуемой литературы ………………………………………77

Указания к решению заданий по алгебре

И аналитической геометрии

Пример выполнения задания 1

Решить систему линейных уравнений

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru .

а) методом Гаусса:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- к элементам первой и третьей строк прибавим соответствующие элементы второй строки:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- к элементам второй строки прибавим соответствующие элементы первой строки, умноженные на -4;

- к элементам третьей строки прибавим соответствующие элементы первой строки:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- элементы третьей строки разделим на 2:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- к элементам третьей строки прибавим соответствующие элементы второй строки:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

-элементы третьей строки разделим на 9:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- к элементам первой строки прибавим соответствующие элементы третьей строки, умноженные на 4;

- к элементам второй строки прибавим соответствующие элементы третьей строки, умноженные на -11:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- элементы второй строки разделим на -3:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

- к элементам первой строки прибавим элементы второй строки, умноженные на -2;

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru .

Получаем Пример выполнения задания 1 - student2.ru

б) по формулам Крамера:

Вычислим основной определитель системы

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru .

Вычислим вспомогательные определители системы:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

По формулам Крамера получаем

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

в) с помощью обратной матрицы:

Если обозначить

Пример выполнения задания 1 - student2.ru - матрица коэффициентов при неизвестных,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru - столбец свободных членов,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru - столбец неизвестных,

то систему линейных уравнений можно записать в виде матричного уравнения

Пример выполнения задания 1 - student2.ru .

Чтобы выразить Х из этого уравнения необходимо обе части этого уравнения умножить слева (!) на матрицу Пример выполнения задания 1 - student2.ru (это возможно тогда и только тогда, когда А невырожденная, т.е. Пример выполнения задания 1 - student2.ru ):

Пример выполнения задания 1 - student2.ru .

Используя свойства умножения матриц, получаем

Пример выполнения задания 1 - student2.ru ,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Найдем матрицу Пример выполнения задания 1 - student2.ru с помощью присоединенной матрицы, причем Пример выполнения задания 1 - student2.ru существует, т.к. Пример выполнения задания 1 - student2.ru , т.е. Пример выполнения задания 1 - student2.ru . Для каждого элемента матрицы А найдем его алгебраическое дополнение:

Пример выполнения задания 1 - student2.ru , Пример выполнения задания 1 - student2.ru ,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru ,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Получили, что

Пример выполнения задания 1 - student2.ru - присоединенная матрица,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru ,

Пример выполнения задания 1 - student2.ru - обратная матрица.

Учитывая, что Пример выполнения задания 1 - student2.ru , имеем

Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Пример выполнения задания 1 - student2.ru ,

т.е. Пример выполнения задания 1 - student2.ru или Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Ответ: Пример выполнения задания 1 - student2.ru

Наши рекомендации