РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ
ВЕКТОРЫ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
| Вектор задан координатами
А (2;-3;0)
В (-1;4;7)
Найти координаты вектора и его модуль
| А (x1;у1;z1) В (x2;у2;z2)
Координаты вектора определяем по следующей формуле:
Модуль вектора определяем по формуле:
| - координаты вектора
- модуль вектора
|
| Найти скалярное и векторное произведения векторов
| Пусть ;
Скалярное произведение определяется по формуле:
- сумма парных произведений одноименных координат. В результате получается число.
Векторное произведение векторов вычисляется по следующей формуле:
В результате получается вектор.
Замечания: нельзя менять строки в определителе.
| - скалярное произведение векторов
- векторное произведение векторов
|
ПРЯМАЯ НА ПЛОСКОСТИ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
1.
| Найти угловой коэффициент прямой
3х-4y+7=0
| Ax+By+C=0 – общее уравнение прямой
у=кх+в – уравнение прямой с угловым коэффициентом к,
в-отрезок, который прямая отсекает по оси оу.
к=tg ; где – угол, который прямая составляет с положительным направлением оси ох
Если к>0, то угол –острый, если к<0, то угол – тупой.
Уравнение прямой, проходящей через данную точку с угловым коэффициентом: у-у1=к (х-х1) , где точка А(х1; у1), через которую проходит прямая.
Для определения углового коэффициента прямой, если она задана общим уравнением необходимо выразить у, а коэффициент при хи будет угловым коэффициентом прямой
;
Угол между прямыми:
Условие параллельности прямых:
к1=к2
Условие перпендикулярности прямых:
| 3х-4у+7=0
-4у=-3х-7 или 4у=3х+7
угол - острый
|
2.
| Найти угол между прямыми
2х-у+1=0 l1
3х+у-2=0 l2
| l1: 2х-у+1=0
у=2х+1 к1=2
l2: 3х+у-2=0
у=-3х+2 к2=-3
|
3.
| Составить уравнение прямой, проходящей через точку А(-1;3) перпендикулярно прямой
х-4у+5=0 l1
| l2; у-у1= к2(х-х1) (1)
А(-1;3) - точка, через которую проходит искомая прямая
т.к l2 l1, то
Найдем угловой коэффициент данной прямой:
х-4у+5=0 4у=х+5
Найдем угловой коэффициент прямой l2:
Подставим в уравнение (1) координаты точки А(-1;3) и к2= -4
у-3= -4(х+1)
у-3= -4х-4 4х+у+1=0 Общее уравнение искомой
прямой
|
РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
1.
| Решить систему линейных уравнений тремя методами
1.По правилу Крамера (с помощью определителя)
2.Методом Гаусса (метод исключения неизвестных)
3. Матричным методом
| Правило Крамера
Система трех линейных уравнений с тремя неизвестными.
Найти главный определитель системы:
и вспомогательные
тогда :
Матричный метод:
матричное уравнение.
Умножим слева обе части матричного уравнения на А-1, т.е. ;
; матричное решение.
Главный определитель , значит, система имеет единственное решение, а матрица А, составленная из коэффициентов при неизвестных, имеет обратную
Такая матрица определяется по формуле:
-минор;
- алгебраическое дополнение, минор со знаком. - формула, связывающая алгебраическое дополнение с минором.
| Найдем главный и вспомогательный определитель
10(24-35)+3(-66+77) +5(55-44)=11(-10+3+5)=
-22 - 66+77-10(12+21)+5(22+33)=11-330+275= - 44
Метод Гаусса:
-2х+6у-10z=-20 -3x+9y-15z=-30 -40y+68z=124
2x+4y-7z=-11 3x-5y+6z=11 40y-90z=-190
10y-17z=-31 4y-9z= -19 -22z=-66 z=3
(1;2;3) - решение системы линейных уравнений
Матричный метод:
Вычисляем алгебраические дополнения:
А11= -11 А21= -7 А31= 1
А12= -33 А22= -9 А32= 17
А13= -22 А23= -4 А33= 10
|
МАТРИЦЫ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
1.
| Даны матрицы
Найти:
1. А+В
2. 2А-3В
3. А х В
| Матрицы - квадратные матрицы.
Существует прямоугольная матрица
матрица-строка, матрица-столбец.
Умножение матрицы не число:
- все элементы матрицы умножаются на число к.
все соответствующие элементы складываются (аналогично вычитаются)
- строка умножается на столбец, т.е. соответствующие элементы перемножаются и суммируются это произведение
| 1.
(соответствующие элементы складываются).
2.
- сложили соответственно элементы.
- элементы умножаются на 2.
- все элементы умножаются на (-3)
3.
|
ОПРЕДЕЛИТЕЛИ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
1.
| Вычислить определители:
а) б)
в)
| Определителем второго порядка называется число, получаемое следующем образом: (произведение элементов, стоящих на главной диагонали минус произведение элементов, стоящих на побочной диагонали).
Определителем третьего порядка называется число, получаемое следующем образом:
- разложение по элементам первой строки. Знаки определяются следующем образом: если сумма индексов, например, 1+1=2 (чётно) –знак не меняется,
1+2=3 (нечётно) – меняем знак элемента на противоположный.
Можно раскладывать по элементам любой строки или любого столбца. Не забываем определять знак элемента!
Можно вычислить определитель по «правилу треугольника»
| а)
б)
в)
Или по «правилу треугольника»:
|
ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
№
п/п
| ПОЯСНЕНИЯ
|
Задание
| Теория
| Решение задания
|
| Вычислить интеграл по формуле Ньютона – Лейбница и по приближенным формулам прямоугольников, трапеций и Симпсона, затем оценить в процентах погрешность результатов, полученных по приближенным формулам.
| Для приближенного вычисления определенных интегралов имеются несколько способов. Если функция f(х) задана формулой или таблицей, то приближенное значение определенного интеграла можно найти следующим путем:
1)разделить интервал интегрирования точками х1,х2 ,х3,……хn-1 y на n равных частей ;
2) вычислить значения подынтегральной функции в точках деления , ,
3) воспользоваться одной из приближенных формул.
Наиболее употребительны следующие приближенные формулы, основанные на геометрическом представлении определенного интеграла в виде площади криволинейной трапеции.
I. Формула прямоугольников
или
Геометрический чертеж №1 по этой формуле площадь криволинейной трапеции аАBb, которая соответствует интегралу заменяется суммой площадей заштрихованных прямоугольников.
Черт. №1
II. Формула трапеций
Геометрически (черт.№2) по этой формуле площадь криволинейной трапеции заменяется суммой площадей заштрихованных трапеций.
III. Формула параболических трапеций (СИМПСОНА); n – число четное.
Геометрически (черт.№3) по этой формуле площадь каждой пары вертикальных полосок заменяется площадью одноименной параболической трапеции, проходящей через три точки кривой с абсциссами хi, xi+1=xi+h и xi+2=xi+2h
Черт. №2 Черт №3
Все указанные приближенные формулы будут тем точнее, чем больше взято n посредством каждой из этих формул можно вычислить приближенное значение определенного интеграла с любой желаемой точностью.
| По формуле Ньютона-Лейбница
Далее делим интеграл интегрирования на 8 равных частей. Находим длину одной части h=1, точки деления хi, значения уi подынтегральной функции в этих точках:
и вычисляем интеграл по приближенным формулам.
По формуле прямоугольников
Абсолютная ошибка этого приближенного значения (по недостатку) равна 38-34,8183=3,1817, а относительная (процентная) ошибка равна .
По формуле прямоугольников .
Здесь абсолютная ошибка (по избытку) равна 2,8183, а относительная
По формуле трапеций
Абсолютная ошибка этого результата составляет 0,1817, а относительная .
По формуле Симпсона
Абсолютная ошибка составляет всего 0,0345, а относительная
|