 |
Однородные система уравнений. Фундаментальная система решений.
|
|
|
|
Система однородных уравнений всегда имеет нулевое решение. Если ранг матрицы меньше числа неизвестных, то система имеет бесчисленное множество решений. Для того, чтобы система имела ненулевые решения, необходимо, чтобы ее определитель был равен нулю.
Линейные пространства. Линейная зависимость и независимость системы векторов. Размерность и базис линейного пространства.
Рассмотрим непустое множество элементов, которые будем обозначать через x, y, z, … и множество действительных чисел. На этом множестве введем две операции (сложение и умножение). Пусть эти две операции подчиняются аксиомам:
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
V; x, y, z, … 
V
Множество V с двумя операциями, удовлетворяющее аксиомам называется линейным пространством.
Элементы линейного пространства называются векторами, обозначаются 
, 
, 
. Существует единственный нулевой элемент, для каждого элемента существует единственный противоположный.
Линейная зависимость и независимость системы векторов. Пусть имеется n векторов.
Составим линейную комбинацию:
, если 
система n векторов – линейно-зависима.
Если среди n векторов какие-то k линейно-зависимы, то вся система векторов является линейно-зависимой.
Если система n векторов линейно-независима, то любая часть из этих векторов будет тоже линейно-независимой.
Размерность и базис линейного пространства. Пусть система n векторов линейно-независима, а любая система n+1 векторов – линейно-зависима, тогда число n называют размерностью пространства. dimV=n
Система этих n линейно-независимых векторов называется базисом линейного пространства. Рассмотрим систему n+1 векторов. 
Такое представление называется разложение по базису, а числа 
называют координатами вектора.
|
|
|
Разложение любого вектора в выбранном базисе - единственно.
Матрица перехода от базиса к базису. Преобразование координат вектора при переходе к новому базису.
n – мерное пространство.
Vn – базис, состоящий из n векторов.
В пространстве есть базисы 
Введем матрицу перехода от 
к 
.
Евклидово пространство. Длина вектора. Угол между векторами.
Рассмотрим линейное пространство V, в котором уже есть 2 операции (сложение и умножение). В этом пространстве введем еще одну операцию. Она будет удовлетворять следующим аксиомам.
1. 
2. 
3. 
4. 
Указанная операция называется скалярным произведением векторов. N – мерное линейное пространство с введенной операцией скалярного произведения, называется Евклидовым пространством.
Длиной вектора называется арифметическое значение квадратного корня и скалярного квадрата.
Длина вектора удовлетворяет следующим условиям:
1. 
, если 
2. 
3. 
- неравенство Коши-Буня
4. 
- неравенство треугольника
13.Скалярное произведение векторов и его свойства.
Скалярным произведением двух ненулевых векторов называется число, равное произведению этих векторов на косинус угла между ними.
1. 
2. 
3. 
4. 
Векторное произведение векторов и его свойства.
Три некомпланарных вектора образуют правую тройку если с конца третьего поворот от первого вектора ко второму совершается против часовой стрелки. Если по часовой – то левую.
Векторным произведением вектора 
на вектор 
называется вектор 
, который:
1. Перпендикулярен векторам и .
2. Имеет длину, численно равную площади параллелограмма, образованного на векторах и .
, где 
3. Векторы , и образуют правую тройку векторов.
Свойства:
1. 
2. 
3. 
4. 
|
|
|
