Приложение 3. Образцы практических заданий для проведения занятий и контроля усвоения материала по дисциплине «Линейная алгебра и аналитическая геометрия» Занятие 1. "Определители и матрицы". 1. Вычислить определители 7 6 a) 3 2 1 1 2 b) 2 1 2 2 2 1 c) 1 3 3 2 1 0 1 1 0 5 1 3 3 2 2 1 2. Найти линейную комбинацию 2 A 3B матриц 4 2 1 0 3 2 A = 1 1 3 ., B = 3 4 2 . 3 3 5 5 4 6 3. Найти произведение матриц A B и B A, если 4 2 0 4 1 1 4 , B = A = 0 1 3 4 3 Занятие 2. "Линейные системы". 1. Решить систему уравнений двумя способами: а) методом Крамера, b) методом Гаусса. Сделать проверку. 3x 4 y 2 z = 26 x y 3z = 2 3x 3 y 5 z = 2 2. Найти общее решение неоднородной системы 3x 2 y 3z = 5 z =1 2 x y 3. Найти ненулевые решения однородной системы. x1 x2 2 x1 3x2 3x 4 x 2 1 x3 x4 5 x5 =0 3x3 2 x3 x4 x5 4 x5 =0 =0 Занятие 3. "Векторная алгебра". 1. Даны три вектора a = {3;1;2}, b = {4;3; 2}, c = {2;1; 1}. Требуется найти: a) вектор d = 3a 2b c , его модуль и направляющие косинусы, записать орт вектора d 0 2. Даны три вершины параллелограмма ABCD : A(2;1;3), B(4;2;0), C (0;3; 4) . Определить: a) координаты четвертой вершины D b) длины сторон и длины диагоналей параллелограмма. 3. Доказать, что векторы a = {0;3;1}, b = {1; 2;0}, c = {1;0;1} образуют базис и найти разложение вектора x = {2;7;5} в этом базисе. Занятие 4. "Векторная алгебра". 1. Даны три вектора a = {3;1;2}, b = {4;3; 2}, c = {2;1; 1}. Требуется найти: a) скалярное произведение векторов (a c ) (b a ) b) векторное произведение векторов [( a c ) (b a )] c) смешанное произведение векторов ([ a , b ], c ) 2. Найти модули векторов (2a 4b ) и | a |= 3, | b |= 1, (a , b ) = 1350 (3a 2b ) , если 3. Даны три вершины параллелограмма ABCD : A(2;1;3), B(4;2;0), C (0;3; 4) . Определить: a) длину высоты, опущенной из вершины D на сторону AB, b) косинус острого угла между диагоналями AC и BD . 4. Доказать, что четыре точки A(4;2;6), B(2;3;0), C (10;5;8), D(4;0;2) лежат в одной плоскости. 5. В пирамиде ABCD с вершинами в точках A(3;1;4), B(1;5;4), C (2;2; 3), D(2;5;1) найти объем пирамиды пирамиды и длину ее высоты, опущенной на грань ABC. Занятие 5. "Прямая на плоскости". 1. Составить уравнения прямых, проходящих через точку A(5;3) a) параллельно прямой x = 2t 8; y = 3t 4 ; b) перпендикулярно прямой y = 3x 5 ; c) под углом 45o к прямой x = 2 y. Построить эти прямые в системе координат. Записать вектор нормали N , направляющий вектор s и угловой коэффициент k для каждой прямой. 2. Даны вершины треугольника A(1;7), B(1;5), C (3;2). Составить: a) уравнение стороны AB и найти ее длину , b) уравнение медианы ВМ и найти ее длину, c) уравнение высоты СH и найти ее длину, d) косинус угла между медианой BM и высотой CH. Занятие 6. "Кривые на плоскости". 1. Привести уравнения линий к каноническому виду и построить: 1) 2 x 2 y 2 4 x 4 = 0 2) y 2 4 y 20 x 24 = 0 3) x = 5 2 y 2 9 4) x 2 y 2 = 6 x 8 y 5) x = 3 y 2 6) y 2 = ( x 3) 2 7) x 2 y 2 10 x 6 y 9 = 0 9) x 2 9 y 2 = 36 y 8) x 2 2 x 2 y 2 4 y 5 = 0 10) x = 3 2 1 y 2. Построить линии, заданные уравнениями в полярных координатах: 1) = 4 sin , 2) = 6 . 2 cos 3 sin 3. Построить линии, заданные параметрическими уравнениями: x = 4 cos t 1) y = sin t x = t 2) y = 2t 4 Занятие 7. "Прямая и плоскость". 1. Составить уравнения плоскостей, которые проходят: a) через точку M 0 (4;2;5) перпендикулярно двум плоскостям 2 x 2 y z 1 = 0, 4 x 3 y 2 z = 0 ; b) через три точки A(3;4;1), B(1;1;0), C (2;0;1) ; c) через точку A(4;3;2) перпендикулярно прямой x 5 y z 1 = = 2 4 9 2. Составить канонические уравнения прямых, которые проходят: a) через точку M 0 (2;4; 5) параллельно вектору a = {3;2; 2} ; b) через две точки A(1;5;2), B(5;1;0) ; c) через точку M 0 (2;3; 4) в направлении, которое составляет с осями координат OX и OY углы 1200 и 450 соответственно; d) через точку M 0 (1;3;1) перпендикулярно плоскости x 5 y 2z 1 = 0 3. Найти точку пересечения и угол между прямой x = 4t 2, y = t 5, z = 5t 1 и плоскостью 3x 2 y 2 z 6 = 0. 4. Определить расстояния от точки M1(0;5;4) до плоскости x 4 y 3z 4 = 0 и до прямой x = 5t 3, y = t 2, z = 1 Занятие 8 "Поверхности". Построить поверхности a) 2 x 4 y 5 z = 8 b) 3x 7 z = 14 c) x 2 z 2 = 2 z d ) x 2 y 2 = ( z 2) 2 e) x 2 y2 z2 =1 4 16 g ) 6 = 3x 2 2 z 2 f ) x2 z 2 = 4 h) z = 3 y 3