Линейная алгебра и аналитическая геометрия. Липилина В.В. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

.8;2;09)5(;0
53
35
21
2
====
λλλ
λ
λ
Принимая ,2
1
=
λ
получаем для определения соответствующего собственного
вектора уравнения
;
033
,033
21
21
21
tt
tt
tt
=
=+
=+
r
r
r
полагая ,
2
α
=t находим
α
=
1
t и ).(
1
jir =
α
Нормируем вектор :
1
r
r
.
22
1
j
i
e
r
r
r
=
Полагая ,8
2
=
λ
получаем для определения второго собственного вектора
систему уравнений
).(,
033
,033
221
21
21
jir
rr
r
+===
=
=+
ββηη
ηη
ηη
r
r
Нормируем вектор :
2
r
r
.
22
2
j
i
e
r
+=
'
y
а
а
y
x
'
x
Рисунок 3
5
а
r
r
а
r
3
3
r
2
r
4
а
r
5
а
r
4
а
r
5
а
r
2
а
r
Векторы и ортогональны и определяют направление новых осей
1
e
r
2
e
координат, и . Найдем проекции вектора XO
YO
1
а
r
в системе координат YOX
;
умножив проекции
1
а
r
на 2
1
=
λ
и ,8
2
=
λ
получим образ вектора - вектор а
1
а
r
1
r
.
Аналогично находим образы векторов ,
2
а
r
,
3
а
r
,
4
а
r
.
5
а
r
Получаем многоугольник
с вершинами определяемыми векторами
1
а
r
, ,
2
а
r
,
3
а
r
,
4
а
r
.
5
а
r
(рисунок 3). Полученный
многоугольник является областью, на которую отображается матрицей А
многоугольник решений.
Литература /1/, /2/.
Задача 8
Привести к каноническому виду уравнение кривой второго порядка
0161616565
22
=++ yxyxyx и построить эту кривую.
32
                              5−λ   3
                                      = 0; (5 − λ ) 2 − 9 = 0; λ1 = 2; λ 2 = 8.
                               3  5−λ
    Принимая λ1 = 2, получаем для определения соответствующего собственного
вектора уравнения
                                        3t1 + 3t 2 = 0,
                                                        ⇒ t1 = −t 2 ;
                                        3t1 + 3t 2 = 0
                                                r       r r
    полагая t 2 = −α , находим t1 = α и r1 = α (i − j ).
                            r
    Нормируем вектор r1 :
                                                     r     r
                                              r      i     j
                                              e1 =       −     .
                                                       2    2
    Полагая λ 2 = 8, получаем для определения второго собственного вектора
                      − 3η 1 + 3η 2 = 0,                    r        r r
систему уравнений                        ⇒ η 1 = η 2 = β , r2 = β (i + j ).
                      3η 1 − 3η 2 = 0
                                        r     r
                            r r        i      j
    Нормируем вектор r2 : e 2 =            +      .
                                         2     2
                            y'
                                   r
                                   а3′
                       r
                       а 2′

                                    r
                                    а4     r
         y       r
                 а3                        а4′
                                                    x

                 r                  r
                 а2
                                    а5
                                    r                   x'
                    r               а5′
          Рисунок 3 а5′
             r      r
     Векторы e1 и e 2 ортогональны и определяют направление новых осей
                                                                     r
координат, OX ′ и OY ′ . Найдем проекции вектора а1 в системе координат X ′OY ′ ;
                      r                                                       r   r
умножив проекции а1 на λ1 = 2 и λ 2 = 8, получим образ вектора а1 - вектор а1′ .
                                                        r    r   r       r
     Аналогично находим образы векторов а 2 , а 3 , а 4 , а 5 . Получаем многоугольник
                                                    r    r   r   r       r
с вершинами определяемыми векторами а1′ , а 2′ , а 3′ , а 4′ , а 5′ . (рисунок 3). Полученный
многоугольник является областью, на которую отображается матрицей А
многоугольник решений.
    Литература /1/, /2/.
                                                 Задача 8
       Привести к каноническому виду уравнение кривой второго порядка
5 x 2 + 6 xy + 5 y 2 − 16 x − 16 y − 16 = 0 и построить эту кривую.

32