Дипломные работы, курсовые проекты на заказ, контрольные работы на заказ

 
Начертательная геометрия Практикум по решению задач Геометрическое черчение Инженерная графика ЕСКД Кратные интегралы Математический анализ Матрицы Пределы Производные Векторная алгебра Интегральное исчисление ТФКП Ядерная физика Электростатика Магнетизм Оптика Информационные технологии

Аффинное $ n$ -мерное пространство

Если в обычном трехмерном пространстве выбрана система координат Oxyz , то каждая точка $ A$ этого пространства отождествлялась с тройкой чисел -- координатами вектора $ \overrightarrow {OA}$ . Аналогично мы можем считать, что набор из $ n$ чисел является точкой $ n$ -мерного пространства и рассматривать этот набор как координаты радиус-вектора этой точки. Такое $ n$ -мерное пространство в отличие от векторного называется аффинным $ n$ -мерным пространством. За начало координат принимается точка $ {(0,\,0,\ldots,\,0)}$ . За единичные векторы на осях координат в этом случае принимаются радиус-векторы точек

$\displaystyle (1,\,0,\ldots,\,0),\;(0,\,1,\ldots,\,0),\ldots,\,(0,\,0,\ldots,\,1).$

Любым двум точкам $ A$ и $ B$ аффинного пространства можно сопоставить вектор $ \overrightarrow {AB}$ из $ n$ -мерного линейного пространства. Для получения координат вектора $ \overrightarrow {AB}$ нужно из координат конца вектора вычесть координаты начала.

        Пример 18.6   Пусть $ {A=(1,\,2,\,-1,\,3)}$ , $ {B=(2,\,0,\,-3,\,4)}$  -- точки четырехмерного пространства. Тогда вектор $ \overrightarrow {AB}$ имеет координатный столбец $ {\left(\begin{array}{c}2-1\\ 0-2\\ -3-(-1)\\ 4-3\end{array}\right)=\left(\begin{array}{r}1\\ 2\\ -2\\ 1\end{array}\right)}$ .        Математика решение задач Вычислить интегралы  

Параллельный перенос осей координат осуществляется по формулам, аналогичным  (13.21). Пусть точка $ O'$ , являющаяся началом новой системы координат, имеет координаты $ {(x_1,\,x_2,\ldots,\,x_n)}$ . Пусть $ M$  -- некоторая точка пространства с координатами $ {(y_1,\,y_2,\ldots,\,y_n)}$ в старой системе координат и $ {(\tilde y_1,\,\tilde y_2,\ldots,\,\tilde y_n)}$ в новой системе координат. Тогда связь между старыми и новыми координатами задается формулами

$\displaystyle \tilde y_1=y_1-x_1,\;\tilde y_2=y_2-x_2,\ldots,\;\tilde y_n=y_n-x_n.$

Интегралы, содержащие квадратный трёхчлен Вычислим интеграл $\displaystyle \int\frac{3x+5}{\sqrt{4x^2+4x+5}}dx.$Найдём разложение многочлена $\displaystyle f(x;y)=x^3-2y^3+3xy$

Рассмотрим функцию $\displaystyle f(x_1;x_2)=x_1^2e^{x_1+x_2}+x^2_2e^{x_1-x_2}.$ Матрица Гессе

В трехмерном пространстве уравнение $ {Ax+By+Cz=D}$ задает плоскость. Аналогично в $ n$ -мерном пространстве уравнение

$\displaystyle A_1x_1+A_2x_2+\ldots+A_nx_n=B,$

где $ {A_1,\,A_2,\dots,\,A_n,\,B}$  -- числа, задает плоскость размерности $ {n-1}$ , обычно ее называют гиперплоскостью. В трехмерном пространстве система из двух уравнений задает прямую. В $ n$ -мерном пространстве система
$\displaystyle \left\{\begin{array}{l}a_{11}x_1+a_{12}x_2+\ldots+a_{1n}x_n=b_1,\... ...\ \hdotsfor{1}\\ a_{m1}x_1+a_{m2}x_2+\ldots+a_{mn}x_n=b_m\end{array}\right.$

из $ m$ уравнений, $ {m<n}$ , задает плоскость размерности $ {n-m }$ , если ранг матрицы системы равен $ m$ .

Если для векторов задано скалярное произведение формулой  (18.3), то в аффинном пространстве можно определять расстояние между точками. Пусть $ {A=(x_1,\,x_2,\ldots,\,x_n)}$ , $ {B=(y_1,\,y_2,\ldots,\,y_n)}$  -- точки пространства, тогда расстояние между ними

$\displaystyle \vert AB\vert=\vert\overrightarrow {AB}\vert=\sqrt{(y_1-x_1)^2+(y_2-x_2)^2+\ldots+(y_n-x_n)^2}.$

В соответствии с этим говорят, что уравнение

$\displaystyle x_1^2+x_2^2+\ldots+x_n^2=R^2$

задает в $ n$ -мерном вещественном пространстве $ (n-1)$ -мерную сферу, а неравенство

$\displaystyle x_1^2+x_2^2+\ldots+x_n^2\leqslant R^2$

задает $ n$ -мерный шар радиуса $ R$ с центром в начале координат. В аффинном $ n$ -мерном пространстве можно рассматривать поверхности второго порядка. Их типов оказывается тоже конечное число.

Можно рассматривать множество точек, задаваемых уравнением $ {F(x_1,x_2,\ldots,x_n)=0}$ . При некоторых ограничениях на функцию $ F$ , это уравнение будет определять $ (n-1)$ -мерную поверхность (гиперповерхность), а неравенство $ {F(x_1,x_2,\ldots,x_n)\leqslant 0}$  -- область в $ n$ -мерном аффинном пространстве.

Линейные пространства и операторы. Линейные пространства. Линейная зависимость и независимость системы векторов. Размерность и базис линейного пространства. Координаты вектора. Преобразование координат при переходе к новому базису. Линейные операторы и действия над ними. Матрица линейного оператора. Связь между матрицами линейного оператора в различных базисах. Собственные значения и собственные векторы линейного оператора. Характеристический многочлен. Билинейные и квадратичные формы. Матрица квадратичной формы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду. Формулировка закона инерции. Критерий Сильвестра положительной определенности квадратичной формы.

Учебники по высшей математике Примеры решения задач Комплексные числа Построение поля Типовой расчет (задания из Кузнецова)