Файл: Контрольная работа по дисциплине Математика Семестр 1 Вариант 5 студент гр. Иб750621 Волкова Дарья.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2023

Просмотров: 147

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Тульский государственный университет»Интернет-институтКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАпо дисциплине«Математика»Семестр 1Вариант 5Выполнил: студент гр. ИБ750621Волкова ДарьяПроверил: д.ф.-м.н., проф. Христич Д.В.Тула, 2023Задание 1. Для определителя∆ = найти дополнительный минор элемента α13.Решение:

  1. Сперва запишем минор α13, а потом вычислим его значение. Для того, чтобы составить α13 , вычеркнем из матрицы первую строку и третий столбец (именно на пересечении первой строки и третьего столбца расположен элемент α13). Мы получим новую матрицу, определитель которой и есть искомый минор α13:
α13=

  1. Вычисляем минор: α13= = 4*(-1)*5+(-1)*1*4+1*(-1)*4-4*(-1)*4-(-1)*1*5-5*1*(-1)= -3
минор элемента α13= - 3 Задание 2. Найти матрицы [АВ], [ВА], [ ], если = , Решение: Компоненты матрицы С вычисляются следующим образом:

  1. c11 = a11 * b11 + a12 * b21 + a13 * b31 =1*(-1) + (-2)*2 + 5*1=(-1) - 4 + 5=0

    c12 = a11 *b12 + a12 *b22 + a13 * b32 =1*1 + (-2)*3 + 5*(-2)=1 - 6 - 10=-15

    c13 = a11 * b13 + a12 * b23 + a13 *b33 =1*1 + (-2)*3 + 5*(-1)=1 - 6 - 5=-10

    c21 = a21 * b11 + a22 * b21 + a23 * b31 =3*(-1) + 0*2 + 6*1=(-3) + 0 + 6=3

    c22 = a21*b12 + a22 * b22 + a23 * b32 =3*1 + 0*3 + 6*(-2)=3 + 0 - 12=-9

    c23 = a21 * b13 + a22 * b23 + a23 * b33 =3*1 + 0*3 + 6*(-1)=3 + 0 - 6=-3

    c31 = a31 * b11 + a32* b21 + a33 * b31 =4*(-1) + 3*2 + 4*1=(-4) + 6 + 4=6

    c32 = a31 * b12 + a32 * b22 + a33 * b32 =4*1 + 3*3 + 4*(-2)=4 + 9 - 8=5

    c33 = a31 * b13 + a32 *b23 + a33 * b33 = 4 * 1 + 3* 3 + 4 * (-1) = 4 + 9 - 4 = 9

Компоненты матрицы С вычисляются следующим образом:c11 = a11 *b11 + a12 * b21 + a13 * b31 =1*(-1) + (-2)*2 + 5*1=(-1) - 4 + 5=0c12 = a11 * b12 + a12 * b22 + a13 * b32 =1*1 + (-2)*3 + 5*(-2)=1 - 6 - 10=-15c13 = a11 * b13 + a12 * b23 + a13 * b33 =1*1 + (-2)*3 + 5*(-1)=1 - 6 - 5=-10c21 = a21 *b11 +a22 * b21 + a23 * b31 =3*(-1) + 0*2 + 6*1=(-3) + 0 + 6=3c22 = a21 *b12 + a22 * b22 + a23 * b32 =3*1 + 0*3 + 6*(-2)=3 + 0 - 12=-9c23 = a21 * b13 + a22 * b23 + a23 * b33 =3*1 + 0*3 + 6*(-1)=3 + 0 - 6=-3c31 = a31 * b11 + a32 * b21 + a33 * b31 =4*(-1) + 3*2 + 4*1=(-4) + 6 + 4=6c32 = a31 * b12 + a32 * b22 + a33 *b32 =4*1 + 3*3 + 4*(-2)=4 + 9 - 8=5c33 = a31 * b13 + a32 * b23 + a33 * b33 = 4 *1 + 3 * 3 + 4 * (-1) = 4 + 9 - 4 = 9 Для вычисления обратной матрицы запишем матрицу А, дописав к ней справа единичную матрицу: = Задание 3. Проверить совместность системы уравнений и в случае совместности решить ее по правилу Крамера Решение:

  1. ∆ = =2

  2. ∆1= =6

  3. ∆2 = =-12

  4. ∆3 = =20

  5. Х1= = = -3;
Х2 = = = -6; Х3 =

= = 10;

Задача 4. Доказать, что векторы a b c образуют базис, и найти координаты вектора d в этом базисе: a 2,1,3,b 3,6,2, c 5,3,1, d 31,6,22.

Решение:


  1. Вычислим определитель матрицы:

  1. ∆ = -2∙((-6)∙(-1) - (-3)∙2) - 3∙(1∙(-1) - (-3)∙3) + -5∙(1∙2 - (-6)∙3) = -148
Определитель матрицы равен ∆ = -148

  1. Так как определитель отличен от нуля, то векторы образуют базис, следовательно, вектор d можно разложить по данному базису. Т.е. существуют такие числа α1, α2, α3, что имеет место равенство:
d = α1ε1 + α2ε2 + α3ε3

  1. Запишем данное равенство в координатной форме:
(31;-6;22) = α(-2;1;3) + α(3;-6;2) + α(-5;-3;-1)

  1. Используя свойства векторов, получим следующее равенство:
(31;-6;22) = (-2α1;1α1;3α1;) + (3α2;-6α2;2α2;) + (-5α3;-3α3;-1α3;)(31;-6;22) = (-2α1 + 3α2 -5α3;1α1 -6α2 -3α3;3α1 + 2α2 -1α3)6)По свойству равенства векторов имеем:-2α1 + 3α2 -5α3 = 311α1 -6α2 -3α3 = -63α1 + 2α2 -1α3 = 227)Решаем полученную систему уравнений методом Крамера.d= 3ε1 + 4ε2 -5εЗадача 5. Вершины пирамиды находятся в точках А(5,2,4), В(−3,5,−7), С(1,−5,8), D(9,−3,5). Найти объем пирамиды и длину высоты, опущенной из вершины С.Решение:V=hc=Задача 6.Найти расстояние от точки M0 до плоскости, проходящей через точки M1,M2,M3, если М1(-2,-1,-1) М2(0,3,2) М3(3,1,-4)М0(-21,20,-16)Решение:1)Найдем уравнение плоскости: 10(x+2)+21(y+1)-16(z+1)=010x+21y-16z=0

  1. Расстояние от точки до плоскости:
P=Задача 7.Написать канонические уравнения прямой 6x -5y - 4z +8 = 0, 6x + 5y + 3z + 4 = 0.
Решение: Любое решение системы: X=0: +-z+12=0z=125y+36+4=0y=8Направляющий вектор прямой: P= = = -j +k =5Каноническое уравнение: Задача 8. Найти точку пересечения прямой, заданной каноническими уравнениями, и плоскости Решение:7(-t+3)+(5t+4)+4(2t+4)-47=0 t=1(2;9;6)Задача 9. Вычислить предел = Задача 10. Вычислить предел = = = = 0,2Задача 11. Вычислить предел = = Задача 12. Вычислите предел = = = -2Задача 13. Вычислите предел

= = = е10

Задача 14. Составить уравнение нормали к данной кривой в точке с абсциссой x0

Y=x+ , x0=1


  1. Запишем уравнения касательной в общем виде:
    yk = y0 + y'(x0)(x - x0)
    По условию задачи x0 = 1, тогда y0 = 2

  2. Теперь найдем производную:
    = 2,5

  3. В результате имеем:
    yk = y0 + y(x0)(x - x0)
    ук=2+
    или
    ук=5

  4. Запишем уравнения нормали в общем виде:
    уn=y0- 0)

  5. В результате имеем:
    yn=2-
    или
    yn=
Задача 15. Найти дифференциал функции в точке с абсциссой х0y= , x=0y = = y= = = = =0