Методы решения СЛУ и векторная алгебра

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Ноября 2014 в 17:14, контрольная работа

Краткое описание

1. Решить систему линейных уравнений по формулам Крамера:
x1 - x2 + x3 = 6
x1 - 2x2 + x3 = 9
x1 - 4x2 - 2x3 = 3
2. Решить систему линейных уравнений матричным методом:
2x1 - x2 - x3 = 4
3x1 + 4x2 - 2x3 = 1
3x1 - 2x2 + 4x3 = 1
3. Решить систему линейных уравнений методом Гаусса:
x1 + 2x2 - 3x3 - 4x4 = 4
2x1 + 3x2 - 4x3 - 5x4 = 4
x1 + x2 - 2x3 - 2x4 = 2
4x1 + 3x2 - 4x3 - 6x4 = 3

Вложенные файлы: 1 файл

Моя контра по вышке.docx

— 212.90 Кб (Скачать файл)

Найдем длины векторов: 
 
|a| = √ax2 + ay2 + az2= √22 + (-4)2 + 42 =


= √4 + 16 + 16= √36

 

6



 


|b| = √bx2 + by2 + bz2= √(-3)2 + 22 + 62 =


= √9 + 4 + 36= √49

 

7



 

 

cos α = 

a· b

|a||b|


cos α= 

10

 
 

5

21


≈ 

 

0.2380952380952381


6 · 7




 


 

 

 

 

4. Вычислить скалярное произведение векторов: a = (3, -2, 4), b = (1, -2, 5).

Решение:Если векторы а и b заданы своими координатами, то решение равно:

a· b= ax· bx + ay· by+ az· bz


a· b= 

3

· 

1

(-2)

· 

(-2)

4

· 

5

3

4

20

27


 

6. Найти площадь параллелограмма, построенного на векторах а = (-4, 1, 2) и b = (5, -1, 1)

Решение:

S = |a× b|


 

c= a× b


Найдем векторное произведение векторов:

 

c= a× b


 

a× b= 

 i 

 k 

ax  

ay  

az  

 bx  

 by  

 bz  


a× b= 

 i 

 k 

-4  

1  

2  

5  

-1  

1  



 


 

 

 

(

1

·

1

2

·

(-1)

)

 

(

(-4)

·

1

2

·

5

)

 

(

(-4)

·

(-1)

1

·

5

)

=


 

 

 

(

1

2

)

 

(

-4

10

)

 

(

4

5

)

=


 

 

{

3

14

-1

}




 


Найдем модуль вектора:


|c| = √cx2 + cy2 + cz2= √32 + 142 + (-1)2=

= √9 + 196 + 1= √206


 

Найдем площадь треугольника:

S

 

√206

≈ 

 

14.352700094407323



 

1.Выяснить, является ли  данная система векторов линейно  зависимой или линейно независимой:A1 = (-7, 5, 19), A2 = (-5, 7, -7), A3 = (-8, 7, 14).

Решение:

Для решения запишем векторное уравнение: 

x1a1+ x2a2+ x3a3= 0

 

Перепишем векторное уравнение в матричном виде и решим его методом Гаусса

-7  

-5  

-8  

5  

7  

7  

19  

-7  

14  


 

1-ую  строку делим на -7

1  

5/7  

8/7  

5  

7  

7  

19  

-7  

14  


 

от 2; 3 строк отнимаем 1 строку, умноженную соответственно на 5; 19

1  

5/7  

8/7  

0  

24/7  

9/7  

0  

-144/7  

-54/7  


 

2-ую  строку делим на 24/7

1  

5/7  

8/7  

0  

1  

0.375  

0  

-144/7  

-54/7  


 

от 1; 3 строк отнимаем 2 строку, умноженную соответственно на 5/7; -144/7

1  

0  

0.875  

0  

1  

0.375  

0  

0  

0  


 

Ответ: Данная система векторов не является базисом (линейно зависимая система векторов), так как существуют xi ≠ 0.

 

5. Вычислить внутренние углы треугольника ABC: A (1, 2, 1), B (3, -1, 7), C (7, 4, -2).

Решение:

Найдем вектора ВА, СА, СВ:


ВА=, СА=, СВ=


√4 + 9 + 36 = √49

 

 

 

7





 


Найдем длины векторов:


ВА=|a| = √ax2 + ay2 + az2 = √(-2)2 + 32 + (-6)2= 
 


 √36 + 4 + 9= √49

 

7





 


√16 + 25 + 81= √122=11,04




 


СА= |a| = √ax2 + ay2 + az2= √(-6)2 + (-2)2 + 32= 
 


СВ= |a| = √ax2 + ay2 + az2= √(-4)2 + (-5)2 + 92= 
 


Находим углы между векторами (внутренние углы треугольника):


= =


 

= =


 

= =


 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Методы решения СЛУ и векторная алгебра