Материал: 5720

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Задание 18. Общее уравнение прямой, происходит через точку

 

перпендикулярно вектору

 

 

имеет вид …

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

 

 

2)

3)

;

 

4)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Для получения ответа можно воспользоваться уравнением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

координаты точки

, а

есть нормальный вектор этой прямой.

 

Тогда имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

т.е. имеем прямую 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Можно рассуждать иначе. Так как в общем уравнении прямой

числа

являются координатами нормального вектора , то варианты ответов 3) и 4) негодны. Ответ может быть либо 1), либо 2). Для выбора окончательного ответа надо

подставлять в это уравнение координаты точки

(1, 2). Тождество получим только в

случае 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 19. Прямые

 

 

 

и

перпендикулярны, если угловой

 

 

 

коэффициент k равен …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

; 2) 2; 3)

 

 

 

; 4) 1.

 

 

 

 

 

Решение. Условием перпендикулярности прямых является равенство или , где угловые коэффициенты этих прямых. По условию задачи

, . Тогда т.е. случай 1).

Задание 20.

Уравнение прямой, проходящей через точку

( −4, 8) параллельно

прямой

 

имеет вид …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

 

2)

 

; 3)

 

 

 

 

 

 

4)

Решение. Очевидно, что заданная прямая имеет угловой коэффициент Любая параллельная ей прямая имеет тот же угловой коэффициент. Тогда воспользуемся уравнением

и тем, что точка задана. Получим или Следовательно, такой прямой является прямая 1). Можно рассуждать иначе. Так как ответы даны, то среди этих прямых надо искать уравнения с угловым коэффициентом . Или являются прямые 1) и 2). Теперь надо учесть, что искомая прямая проходит через точку Подставляя координаты этой точки в уравнения 1) и 2), убедимся, что такой прямой является прямая 1), т.е. , .

16

Задание 21. Через начало координат проходят прямые …

Варианты ответов: 1) 2) 3) 4)

Решение. Очевидно, что такими прямыми являются 2) и 4). Это проверяется путём подстановки координат точки в эти уравнения.

Задание 22. Точка пересечения прямой и плоскости имеет координаты …

Варианты ответов: 1) (1; ; 5); 2) (1; 1; 4); 3) ( 4) (1, 2, 3).

Решение. Так как в ответах даны координаты предполагаемой точки, то проще всего установить нужную проверкой, т.е. подставлением координат этих точек в оба уравнения. Очевидно, что такой точкой является только точка 3). Если бы ответ был неизвестен, то следует действовать так. Получим параметрические уравнения заданной пространственной прямой:

Для нахождения координат точки пересечения надо решать систему уравнений

Решая её, получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

, т.е.

 

пара метр

 

 

Подставляем найденное значение в параметрические уравнения

 

 

прямой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эти

числа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

являются координатами точки пересечения.

 

 

 

 

 

 

 

Задание 23. Если уравнение окружности имеет вид

 

 

 

 

 

 

то её

 

 

 

 

 

 

центром С и радиусом r являются …

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1) С (5, 3), r = 4; 2) С(5,

 

3), r = 4;

3) С (

 

5, 3), r = 16;

 

 

 

 

4) С (5,

 

3),

r = 16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Уравнение окружности с центром в точке С (

 

 

 

радиуса r имеет вид

В данном примере , т.е. r=4. Поэтому возможны ответы 1) и 2). Очевидно, что правильным ответом является 2).

Задание 24. Алгебраическое уравнение второй степени задаёт на плоскости …

Варианты ответов: 1) параболу; 2) гиперболу; 3) эллипс; 4) окружность.

17

Решение. В уравнении присутствуют члены с и , такое уравнение не может задавать параболу. Коэффициент A при равен единице (A=1), а коэффициент B при равен четырём (B = 4). Так как AB, то это не окружность. Так как коэффициенты A и B одного знака, то эта кривая не является гиперболой. Следовательно, кривой является эллипс (правильным ответом является ответ 3)). Этот ответ можно получить следующим образом. Сгруппируем члены с соответствующими переменными и выделим полные квадраты:

Разделив последнее равенство на 16, получим уравнение

Это уравнение определяет на плоскости эллипс с центром в точке С (3, 1) и полуосями

Задание 25. Каноническое уравнение параболы есть уравнение …

Варианты ответов: 1) 2) 3) 4)

Решение. Таким уравнением является уравнение 4). Первое задаёт эллипс, второе − окружность, третье − гиперболу.

Задание 26. Комплексное число

 

 

 

 

в алгебраической форме имеет вид …

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

2)

 

 

 

3)

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Если комплексное число

 

записано в показательной форме

 

 

, то

в алгебраической форме оно имеет вид

 

 

 

 

 

 

, где

 

 

 

 

 

Так как по условию

 

 

 

 

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

Это число из ответа 4).

 

 

 

 

 

Задание 27. Определитель

 

 

 

 

 

 

 

равен …

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

 

2)1; 3)

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Известно, что

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воспользовавшись

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этим, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

является комплексное число 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

Задание 28. Если

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, то частные

 

 

 

 

равно …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1) 2

 

 

2) 18

 

 

 

 

 

; 3) 2;

4) 3

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Если

 

 

 

 

и

,

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как в данном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

примере

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частное

 

 

 

 

есть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

комплексное число 1). Отметим, что в алгебраической форме оно имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(см. задание 26).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 29. При вычислении числа

 

 

 

 

 

 

по формуле Муавра получим …

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1) 8; 2) 8i; 3) 16; 4) 8+8i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Представим

число

 

 

 

в тригонометрической форме. Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

Угол

 

определяется из равенств:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данном случае эти равенства имеют вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и, следовательно,

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

то по

формуле Муавра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Применяя

 

эту формулу, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответом является число 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 30. Спектром линейного преобразования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

является множество чисел …

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты ответов: 1)

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Матрица А этого преобразования имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

Множество

 

 

 

 

 

 

 

 

 

характеристических корней называется спектром линейного преобразования (спектром

матрицы А).

Характеристические корни векового уравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.е. алгебраического уравнения второй степени относительно прямой λ

 

 

 

или

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корнями является сопряжённая пара

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

комплексных

чисел

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Совокупность этих двух комплексных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чисел и есть спектр данного линейного преобразования, т.е. множество 3).

19

Модуль 1. Матричная алгебра

Пример 1. Указать элемент матрицы

.

Выяснить размерность этой матрицы.

Решение. Элементы матрицы обычно обозначаются . При этом индекс i означает номер строки, в которой находится этот элемент, а j − номер столбца. По условию

требуется найти элемент

 

, т.е. элемент, расположенный в третьей строке и втором

столбце. Очевидно, что

= − 4. Размерность матрицы, состоящей из m строк и n

столбцов,

обозначается

 

 

. С

учётом размерности

матрицу записывают в виде

. Данная матрица имеет три строки и четыре столбца. Следовательно, её

размерность есть

 

. Матрицу можно записать так:

.

Ответ:

= − 4,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 2. Среди матриц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

, 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

,

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

найти квадратную матрицу. Указать её порядок.

Решение. Квадратной называют матрицу, у которой m = n, т.е. число строк равно числу столбцов. Иногда такую матрицу записывают в виде . Такой будет третья из выписанных матриц. Так как m = 3 и n = 3, то её размерность есть . Тогда говорят, что эта матрица есть матрица третьего порядка.

Ответ: Такой матрицей является матрица третьего порядка за номером 3).

Пример 3. Среди квадратных матриц выявить диагональную

1)

 

 

 

 

 

 

 

, 2)

,

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Диагональной называют любую квадратную матрицу n-го порядка, все элементы которой вне главной диагонали (недиагональные элементы) , , …, равны нулю. При этом не обязательно, что все элементы главной диагонали отличны от нуля (среди них могут быть и равные нулю). У матрицы за номером 4) = 2, =0,

20

Источник: https://studfile.net/preview/16711380/