Линейна алгебра

Висша математика Книга или учебник

????Н ??????В ????????
????А ????????А ????????А
В И С Ш А М А Т Е М А Т И К А
???? I
??????а ??????а
???????, 2012

2
??????:???????? ?? ????????????и в ??????а ?????????? ?? ?????????? ???-
???????? - ??????о
????. ??н ????н ??????в ???????? е ???????? ??И ?? ????. ??.????????.
??????л е ????????????н ???? в ???????? ?? ?????????????? т????я ?? ??????-
????. ???? е ?? American Mathematical Society (AMS), The Institute of Electrical
and Electronics Engineers (IEEE) и ???? ?? ???????????? в ???????? (???).
???. ?-р ????а ????????а ????????а е ????????a ??И ?? ????.??. ?????-
???. ???????? е ????????????н ???? в ???????? ?? ????????о????а ?????? ??
??????????.
В И С Ш А М А Т Е М А Т И К ?, ???? I,
??????а ???????.
??????к ?? ???????? ?? ?????????-?????????? ????????????.
????о ???????, 92 ???.

3
????????Р
????????т ????? ??????????, ???? I (??????? ???????), е п??????????н ?? ???-
????и ?? ?????????? ??????????т - ??????о с ?????????????-??????????????а ???-
??н ?????????.
????????а ??л ?? ???????? е ?? ?????? ??????????я ?????? ??ж?? ?????????-
???????, ????????о ?????????? ?? ??????????????е ??????яи ??????????о ??
?? ???????? ???????? ???? ??????н ?????? ?? ????????е ?? ??о???????? ????-
?????????? и ????????и ?????????? и ???????????? ?? в ????щ??е ???????? и
?????? ???????????. В ???????????? с ??????????я ????????, ?????????? е ???-
?????? ?? ??????а ??????, ???? ??????????о е ?????????? с ????????о ??????и и
???????? ?????? ??????.
?????????? ?? ???????? ???????: ?????????? ?????; ??????м?; ???????; ???????-
?????; ???? ?? ??????а и ??????и ??????и ?????????. ???? е ??????????, ????о
?? ??????а ?? ?????????? ?? ?????? ???????????? ???? ??????????????.
????а ????а ??????а ?????????? ?????????? ????????, ????е??, ????м ???? ??-
???? ?????? и ?????? ?? ????????????а ??????????. ?????? ?????? ???? ????????,
????о ?? ?????? ?????????? ??и ??????????????а ?? ??????. П?-???????? ??????
?? ?????????? ??с ?????????.
????????т ?? ???? ??????о ??????н ?? ???????? ??????о и ???????????? ????????.
???????? 2012 ?. ????????

4
??????????
1. ?????????? ????а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2. ???????? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3. ??????и и ???????????? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
4. ???? ?? ??????а . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
5. ??????и ??????и ????????я . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

????а 1
?????????? ????а
????а ?? ???? ????а е ?? ???????? ???????? с ??????????о ??
???????????? ?????, ????о е ?????????? ?? ??????????о ?? ????-
???? ?????. ?? ???????, ?? ??а ??е ??????и ????и ?? ????????н?-
?? ????а - ?????????? ??д и ??????????????н ???; ?? ??????????
????????е ???????? с ?????????? ?????; ?? ?????? ?? ??????те
????и ?????????? ?????????, ????о ????т ??????е в ?????????-
?? ?? ???????? ????а.
??????????о ?? ???????????? ????а
N={1,2,3, . . ., n, . . .},
??????????о ?? ?????? ????а
Z={. . . ,−n, . . . ,−3,−2,−1,0,1,2,3, . . ., n, . . .},
??????????о ?? ???????????? ????а
Q={x=
p
q
, q6= 0, p, q∈ Zg,
и ??????????о ?? ???????? ????аR?? ????е ??????и ?? ????????я ???? ?? ??-
????????. ????о ???? ?? ??х ??????а ???????????, ?.?.N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R. ????н
???? ????у ??????????оRи ???????? ????а ??а ???????-?????????? ?????????-
???, ???? ?? ????о ?????? ????о ??????????а ????а ?? ??????аи ???????.
−3−2−10 1 2 3
` ` ` ` ` ` `
В ??????????о ?? ???????? ????а ??а ?????????, ????о ????т р??????. ??????
е ???????? ??????????оx
2
+ 1 = 0.?????? е ?????????? ?? ?? ???????? ???????:
??а ?? ?????????, ????о ?? е ?????????? ?? ??????????о ?? ??а????е ????а и
в ???? ??????????оx
2
+ 1 = 0и ????и ???? ???? ?? ???? ???????? ????????т е
???????????. ?????? ????????о е ??????????о ?? ???????????? ?????, с ????о
?? ?? ????????м в ???? ?????.
?????????? ????а???????? ???????? ??????z= (x, y)?? ?????? ????аx
иy,?? ????о е ?????????: ??оz1= (x1, y1)иz2= (x2, y2), ??
z1=z2()x1=x2, y1=y2 (1.1)
z1+z2= (x1+x2, y1+y2) (1.2)
z1z2= (x1x2−y1y2, x1y2+x2y1) (1.3)
5

6 ????А 1. ?????????? ????А
??????а ?? ????z= (x,0)?? ????????????т с ???????? ?????, ?.?.x= (x,0),
а ??????а ?? ????z= (0, y)?? ??????т????о ??????????.
???????????? ????оi= (0,1)?? ???????????????? ??????а. ?? ??я е
????????о
i
2
=−1, i
3
=i
2
i=−i, i
4
=i
3
i=−i
2
= 1, i
5
=i
4
i=i ...
?? ?????????? ?????????????? ?? ???????? ????оyи ???????????? ??????а
i= (0,1).
yi= (y,0)(0,1) = (0, y)
????????????
z= (x, y) = (x,0) + (0, y) =x+yi
В ???? ?????? ???????, ?? ???????????? ????оz=x+yiе ???????? в???????-
??н ???.??????аxиy?? ??????т ????????о?????? ????и??????????
?????? ???????????? ?????. ????????т ?? сRe zиIm z.
???????? ???????? ?? ????, ?? ???????????? ???? ?? ????????????
????оz=x+iyе ???????? ????оy,???????? ?? ???????????? ???????,
а ?? ?????? ????зyi.
????????, ??????оz= 3−5i??а ?????? ????3и ?????????? ????−5.
??????оz=x−yi?? ???????????????? ????????о ??z=x+yi.
?????????? с ?????????? ?????, ???????? в ?????????? ???, се ??????т с ?????-
????:
z1+z2= (x1+y1i) + (x2+y2i) = (x1+x2) + (y1+y2)i (1.4)
z1−z2= (x1+y1i)−(x2+y2i) = (x1−x2) + (y1−y2)i (1.5)
z1z2= (x1+y1i)(x2+y2i) = (x1x2−y1y2) + (x1y2+x2y1)i (1.6)
z1
z2
=
x1+y1i
x2+y2i
=
(x1+y1i)(x2−y2i)
(x2+y2i)(x2−y2i)
=
x1x2+y1y2
x
2
2
+y
2
2
+
x2y1−x1y2
x
2
2
+y
2
2
i (1.7)
(x
2
2
+y
2
2
6= 0)
???? ??????и ?? ???????? ?????: ??и ??????????о ?? ??е ????л????и ?????, ??-
?????? в ?????????? ???, ?????????? ????????е ?? ???????? в??????е и ??????-
????i
2
с−1;??и ??????е ?? ??е ?????????? ?????, ???????? в ?????????? в??,
?????????? ????????я и ??????????я с ?????????? ????????о?? ?? ??????????я
и ?????????? ??????????о ?? ???????? ??-???е ?????.
?????? 1.1: ?????? ?? ???????????? ????аz1= 2 + 3iиz2= 1 +i.??????????е
z1+z2, z1−z2, z1z2,
z1
z2
.
???????:
z1+z2= (2 + 3i) + (1 +i) = (2 + 1) + (3 + 1)i= 3 + 4i

7
z1−z2= (2 + 3i)−(1 +i) = (2−1) + (3−1)i= 1 + 2i
z1z2= (2 + 3i)(1 +i) = 2 + 2i+ 3i+ 3i
2
= 2 + 5i+ 3(−1) =−1 + 5i
z1
z2
=
2 + 3i
1 +i
=
(2 + 3i)(1−i)
(1 +i)(1−i)
=
2−2i+ 3i+ 3
1 + 1
=
5
2
+
1
2
i
?????? ????????????о ?????? 1.2:
?????? 1.2: ?????? ?? ???????????? ????аz1= 3−4iиz2= 1+2i.??????????е
z1+z2, z1−z2, z1z2,
z1
z2
.
???.4−2i,2−6i,11 + 2i,−1−2i.
-
6












x
y
O
M(x, y)
r
θ
Ox−?????? ?? Oy−?????????? ??
?????? 1
??о в ????????а е ???????? ??????????а ??????????а ??????а, ?? ????у ???-
???????? ?? ???????????? ????а и ??????е в ????????а ?????????? ???????-
?????????? ????????????, ???? ?? ????о ?????????? ????оz=x+yi?? ????????я
??????а(x, y)с ??????аxи ????????y.?????? ???? ???????????? ????????а
?? ?????? ??е?????????? ??и ??????а ??????а.
???????? с ?????? ???????? ?? ????????????а ??????а и ???? д????а ????а ??
????????а ?? ????????????-?????р?? ???? ?????. ?? ??????м сr????????а
?? ??????-??????? ?? ??????а(x, y)и сθ?????, ????о ??????а ??????-???????т
?? ???? ????а с ????????????а ?????? ?? ?????????? ??.
??????оr?? ??????????л?? ???????????? ????оzи ?? ?????? сr=|z|.
???????????? ??????т ?? ???????????? ????о е ????н ?? ????т??????о ?? ????-
???? ?? ????????????а ??????а ?? ??????а(x, y),???????????? ???????. ??й е
????????????о ?????? ?????.
??????θ?? ???????????????? ???????????? ????о и ?? ?????? сarg z.
??????????е ?? ????т ?? ????т ????о ???????????, ???? и ???????????. ?? ??-
????????а ?????? е ?????? ????????, ??????а ?? ??????????а?? ???????. ??????

8 ????А 1. ?????????? ????А
????????и ?? ???????????? ????о ?? ?????????? с ??????????и ?????? ??2π. ??о
0≤arg z≤2π,??й ?? ???????????? ?????????? ????????а и ?? ?????? с
Arg z.
????????????е ????уx, yиr, θ?? ???????? (??? ????. 1):
x=rcosθ y =rsinθ (1.8)
r=
p
x
2
+y
2
tgθ=
y
x
x6= 0 (1.9)
????????????
z=x+yi=rcosθ+irsinθ=r(cosθ+isinθ) (1.10)
В ???? ?????? ???????, ?? ???????????? ????оz=r(cosθ+isinθ)е ???????? в
??????????????н ??д.
???????? ???????? ?? ????, ?? ??и ???????????????? ??д ?? ????-
???????? ????о????????и ????????е ????с и ??????се ???? и ??щ
????????????????т ??д ?? ???????????? ????а е ??-?????н ???????????? ?? ???-
??????е ?????????, ???????, ??????????е и ??????????.
????z=r(cosθ+isinθ), z1=r1(cosθ1+isinθ1)иz2=r2(cosθ2+isinθ2)??
?????????? ?????.
??????
z1z2=r1r2[cos(θ1+θ2) +isin(θ1+θ2)] (1.11)
z
n
= [r(cosθ+isinθ)]
n
=r
n
(cos nθ+isinnθ), (1.12)
??????nе ?????????? ?????. ??????а (1.12) ?? ????????????а ?? ??????.
z1
z2
=
r1
r2
[cos(θ1−θ2) +isin(θ1−θ2)] (1.13)
n

z=
n
p
r(cosθ+isinθ) =
n

r(cos
θ+ 2kπ
n
+isin
θ+ 2kπ
n
) (1.14)
k= 0,1,2, ..., n−1.
В ?????????? ??????а ?? ?????????? ?? ?????????? ????а ??д
n

r?? ??????а
????????????т ????н ?? ??????????????о ????оr.?? ??я ???? ?? ?????, ??
?????????? ??n−?? ????н ?? ?????????? ????о е ???????? ??????. ????????-
??тn?? ???? ???????? ????????и ( ?????????? ??, ??????и ??k????????и
0,1,2, ..., n−1). ??????????е ?? ????и ?? ??????????и в ???????????? ????и??
????у ???? ????????а ????????т с ??????
n

rи я ????т ??n????и ?????, ?.?.
????т ??в ????????е ?? ????????n−???????.
?????????:
1. ??и ????????е ?? ?????????? ?????, ???????? в ??????????????н ???,
???????? ?? ?????????, а ??????????е ?? ???????.
2. ??и ??????е ?? ?????????? ?????, ???????? в ??????????????н ???,
???????? ?? ?????, а ??????????е ?? ????????.

9
?? ??????м ????????а (1.11) и (1.14). ????????о (1.12) ?? ???????? ???? ???????-
?? ????????????о ?? (1.11), а (1.13) ?? ??????а ?????????? на (1.11).
z1z2=r1(cosθ1+isinθ1)r2(cosθ2+isinθ2) =r1r2[(cosθ1cosθ2−sinθ1sinθ2) +
i(sinθ1cosθ2+ cosθ1sinθ2)] =r1r2[cos(θ1+θ2) +isin(θ1+θ2)]. С ???? ??????а
(1.11) е ????????.
???? ????
n
p
r(cosθ+isinθ) =ρ(cosϕ+isinϕ).
????????е ????е ?????? ?? ?????????? ????????о ??n-?а ??????, ????????е ???-
?????? ?? ?????? и ??????????
r(cosθ+isinθ) =ρ
n
[cos(nϕ) +isin(nϕ)].
?? ??е ?????????? ?????, ???????? в ??????????????н ???, ???????, ??о ????
????и ??????, а ??????????е ?? ?? ?????????? с ??????????о к????о ??2π. ???-
????????о
ρ=
n

r, nϕ =θ+ 2kπ.
?????????? ????????и ??
n

z?? ?????????, ???? ?????? ??k????????и ??0??
n−1. ??о ????????м ?? ?????? ??k????????иn, n+ 1, . . ., ?? ?????????? ????-
????и ?? ???????? ?? ?? ????????. С ???? ??????а (1.14) е ????????.
?????? 1.3:?????? ?? ???????????? ????аz1= 4(cos
π
3
+isin
π
3
)иz2=
2(cos
π
4
+isin
π
4
).??????????еz1z2,
z1
z2
, z
3
2
,
3

z1.
???????:
z1z2= 4(cos
π
3
+isin
π
3
)2(cos
π
4
+isin
π
4
) = 8(cos

12
+isin

12
)
z1
z2
=
4(cos
π
3
+isin
π
3
)
2(cos
π
4
+isin
π
4
)
= 2(cos
π
12
+isin
π
12
)
z
3
2
= [2(cos
π
4
+isin
π
4
)]
3
= 8.(cos

4
+isin

4
)
3

z1=
3
r
4(cos
π
3
+isin
π
3
) =
3

4(cos
π
3
+ 2kπ
3
+isin
π
3
+ 2kπ
3
)k= 0,1,2.
??иk= 0?????????? ??????а ???????? ?? ?????? -w0=
3

4(cos
π
9
+isin
π
9
).
??иk= 1– ??????а ???????? ?? ?????? -w1=
3

4.(cos

9
+isin

9
).
??иk= 2– ??????а ???????? ?? ?????? -w2=
3

4(cos
13π
9
+isin
13π
9
).
??????аw0, w1иw2????т ?? ????????а ????????т с ??????
3

4и ?? ??????е
?? ???????????? ??????????.
????о ????м ?? ????????я ???? ?? ??????????, в ??????????о на ???????? ????а
??а ???????. ???? ????????, ?? ??о ?? ?????? ??е ?????? ????а, ?? ??и ????е ??

10 ????А 1. ?????????? ????А
????и ??и ?????? е ??-?????о ?? ???????.В ??????????о ?? ????????????
????а ???? ??????а?.?. ??и ???????????? ????а ?? ????м ?? ???????, ?? ????
?????????? ????о е ??-?????о ??и ??-????? ?? ?????.
??????
1.1????????е ?????????? ???????? и ????????а ???????? в ????б????н ???.
?)(2 + 3i)(4−5i) ?)(1 + 3i)(2 +i)(1−i) + 4i
?)(1 +i)(2−i)
2
+ 3i ?)
3 +i
1 +i
?)
1−i
1 +i
+ 2i ?)
θ
1−i
1 +i

5
+ 2i
??????е:
?) ?????????? ??????е и ??????????
(2 + 3i)(4−5i) = 8−10i+ 12i−15i
2
= 23 + 2i.
?) ??????????
(1 + 3i)(2 +i)(1−i) + 4i= (−1 + 7i)(1−i) + 4i= 6 + 8i+ 4i= 6 + 12i.
?) ??и ???? ?????? ?????????? ????????а(a+b)
2
=a
2
+ 2ab+b
2
(1 +i)(2−i)
2
+ 3i= (1 +i)(4

Преглед на първите от 92 страници - останалите след изтегляне

Описание

Дисциплина: Висша математика 1

0 коментара

Все още няма коментари. Бъдете първият, който ще коментира.

За да коментирате, трябва да сте влезли в профила си.

Влезте