Методическое пособие (1016681), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Применение этого метода приводит к решению системлинейных уравнений. Задачи №25, №26 – простейшие примеры использования систем линейных уравнений и методов их решения в электротехнике и физике.№26. Для заданной электрической схемы с двумя независимыми контурамина основе второго закона Кирхгофа составляется следующая система урав E1 ( Z1 Z 3 ) I 1 Z 3 I 2нений . Найти расчетную формулу для E 2 Z I 1 ( Z Z ) I 2323контурных токов I 1 , I 2 .№27. На основе закона Био-Савара-Лапласа и закона Ампера можно показать, что элементарный ток I1 l 1 в точке M 1 действует на элементарныйток I 2 l 2 в точке M 2 с силой F k[ I 2 l 2 , [ I1 l 1 , M 1 M 2 ]] , где k>0 – некоторая константа.
Используя свойства векторного произведения, показать, чтопараллельные одинаково направленные токи притягиваются друг к другу.Часть 2. Типовой расчетРешение задач типового расчета позволяет студенту успешно подготовиться к выполнению контрольных работ и сдаче экзамена (зачета). Вконтрольную работу №1 входят задачи, аналогичные задачам 2.1-2.4.В контрольную работу №2 входят задачи, аналогичные задачам 2. 5,2.6, 2.7, 2.9, 2.10.Выполнение типового расчета является необходимым условием допуска студента на экзамен или зачет.Задачи по теме «Алгебра матриц.
Системы линейных уравнений»24Задача 2.1. Вычислить определитель матрицы.Вариант1.2.3.4.5.6.Вариант1120362102260416.3120550616422133032251910130361 31 120133211121327214500124 211101121340241200513111117.18.62 1042574113242668305412414515328532419.20.3532241023061221221453122 4053112231443502143102334120134432121.257.8.9.10.11.12.13.112321223012310320 22132212034121132222.23.2 00 41123231145103124102431312401123042131211012231211343021754034221482321431015404128321503 5111224.25.5371320201122146313034219141222102302233211341211214118122 336404101320422015371113332024112526.27.28.2614.15.123422011133104421234142330229.331 4 312 341242123111130114125212330.1 220Задача 2.2. Решить матричное уравнение AX=B для нечетных вариантов,XA=B – для четных вариантов.
Сделать проверку.ВариМатрицаМатрицаВариМатрицаМатрицаантантАВАВ1 2342 24 026123 3 7 4 2 2 5 8 1 93 2 1 3 4 1 2 61314 5 4 7 12 3258 14 5 5 2742 1 412146 7 6 6 32 75 810 6 27723 6 7 8 2 210598 6 7 4 2 61323 8 49 6 7 3 4 2 1 6 11210 7 521 9 3 11 2 4 5 115 1723 957121512 2 615 13 6 3 2 4 12 13 2 5487 6 14128148 532 5 1 1 2 3 415 2 165 3 4 17811163 714 2 155 1 7178511 9 7 4531852 4 7 11348205 4321932 4 173 7 4 3 3 5 8 11 12 2 234 7 62821 7 331 3 2 5567222423587 4 3 85724 2 7 5 7 1243 1 11255 324 3 1 942826 4 8 2 6 3572 1 13 279 5 2 1 6 542310 28 7 6291230 4 1 3 2 3237 5 523 3 4 5 1 7 8410 3 5 43 2 364 8 2 2 2 5 1 11 1 Задача 2.3.
Проверить совместность системы уравнений и, в случае совместности, решить ее двумя методами:a) по формулам Крамера;b) с помощью обратной матрицы (при нахождении обратной матрицыпроверка обязательна).2 x1 x2 3x3 71. 2 x1 3 x2 x3 13x 2 x x 6 1232 x1 x2 2 x3 32. x1 x2 2 x3 44 x x 4 x 3 1 23293x1 x2 x3 123. x1 2 x2 4 x3 65 x x 2 x 3 1 232 x1 x2 3x3 44. x1 3 x2 x3 11 x 2 x 2 x 7 1233x1 2 x2 4 x3 125. 3 x1 4 x2 2 x3 62 x x x 9 1 2 38 x1 3x2 6 x3 46. x1 x2 x3 24 x x 3x 5 1 234 x1 x2 3x3 97.
x1 x2 x3 28 x 3x 6 x 12 1232 x1 3x2 4 x3 338. 7 x1 5 x2 244 x 11x 393 12 x1 3x2 4 x3 129. 7 x1 5 x2 x3 334 x x 7 1 3 x1 4 x2 x3 610. 5 x2 4 x3 203x 2 x 5 x 22 1233x1 2 x2 4 x3 2111. 3 x1 4 x2 2 x3 92 x x x 10 1 2 33x1 2 x2 5 x3 512. 2 x1 3 x2 4 x3 12 x 2 x 3x 1 1234 x1 x2 4 x3 1913. 2 x1 x2 2 x3 11x x 2x 8 1 232 x1 x2 2 x3 014. 4 x1 x2 4 x3 6x x 2x 4 1 232 x1 x2 2 x3 815.
x1 x2 2 x3 114 x x 4 x 22 1 232 x1 x2 3x3 916. x1 5 x2 x3 203x 4 x 2 x 15 1232 x1 x2 3x3 017. 3x1 4 x2 2 x3 1 x 5 x x 3 123 3x1 5 x2 6 x3 818. 3x1 x2 x3 4 x 4 x 2 x 9 1233x1 x2 x3 419.
3x1 5 x2 6 x3 36 x 4 x 2 x 19 1233x1 x2 x3 1120. 5 x1 x2 2 x3 8 x 2 x 4 x 16 123303x1 x2 x3 8121. 5 x1 x2 2 x3 99 x 2 x 4 x 171 1232 x1 3x2 x3 422. 2 x1 x2 3 x3 03x 2 x x 1 1232 x1 3x2 x3 1223. 2 x1 x2 3x3 163x 2 x x 8 123 x1 2 x2 3x3 1424. 2 x1 3 x2 4 x3 163x 2 x 5 x 8 1233x1 4 x2 2 x3 1125. 2 x1 x2 x3 43x 2 x 4 x 11 123 x1 5 x2 6 x3 1526.
3x1 x2 4 x3 132 x 3 x x 9 1234 x1 x2 627. 3x1 2 x2 5 x3 14 x 3x 4 x 19 123 x1 5 x2 x3 328. 2 x1 4 x2 3x3 23x x 3x 7 1 23 x1 4 x2 x3 929. 4 x1 x2 5 x3 23x 7 x 6 237 x1 4 x2 x3 1330. 3 x1 2 x2 3 x3 32 x 3x x 10 123Задача 2.4. Решить неоднородную систему линейных уравнений методом Гаусса. Выделить общее решение однородной системы и частное решение неоднородной системы.
Сделать проверку.21 − 2+ 34 = −31. { −31 + 22 + 3 − 44 = 32 + 23 + 4 = −31 + 32 + 53 + 54 = 32. {−1 + 32 + 73 + 4 = 32 1 + 2 +54 = 11− 3 + 24 = 13. { 31 + 2 − 3 + 54 = 131 + 22 + 3 + 44 = −1311 + 32 + 23 − 4 = 34. { 1 − 2 + 34 = 631 + 2 + 23 + 54 = 151 + 2 + 2 3=15. {1 − 22 − 3 + 34 = 431 + 2 + 43 + 24 = 51 + 22 + 53 − 4 = 16. {1 − 32 − 53 + 44 = −4−21 − 2 − 43 − 4 = 11 + 2 + 3 + 24 = 27. {21 − 32 + 12 3 − 4 = 931 + 2 + 73 + 44 = 8−1 + 22 + 53 + 4 = 38. {−31 + 22 + 73 − 4 = 11 + 2 + 3 + 24 = 31 + 32 + 23 + 44 = 29.
{ 31 − 22 − 53 + 4 = −5−21 + 52 + 73 + 34 = 71 + 2 − 3 + 34 = 310. { 21 + 2 − 43 + 54 = 5−31 − 22 + 53 − 84 = −81 − 22 − 73 − 4 = 311. {1 + 2 − 3 + 24 = −321 − 2 − 83 + 4 = 01 + 22 + 53 − 4 = 412. { 21 + 63 + 24 = 1231 − 22 + 73 + 54 = 20321 − 2 + 33 − 44 = 113. {−21 + 2 + 3 + 74 = −331 − 2 − 53 − 104 = 51 − 2 + 3 − 34 = −514. {−21 + 2 + 3 + 24 = 731 − 2 − 33 − 4 = −91 + 22 + 3= −415. {21 + 32 − 3 + 34 = −331 + 52+ 34 = −71 + 2 + 23 + 4 = 316.
{31 − 22 + 23 − 74 = 5−21 + 32+ 84 = −21 − 22 − 3 − 4 = −117. {31 − 2 + 23 − 84 = 721 + 2 + 33 − 74 = 8−1 − 22 + 33 + 34 = 218. { 21 + 32 − 3 − 24 = 131 + 42 + 3 − 4 = 41 − 2 + 3 + 34 = 1+ 74 = 519. { 31 − 22−21 + 22 − 3 − 54 = 3−1 + 2 + 23 − 44 = 320. {−1 + 32 − 23 − 24 = 1121 − 2 − 63 + 94 = −21 − 32 + 23 + 74 = 121. { 1 − 22 + 3 + 64 = 421 − 32 + 3 + 114 = 11331 − 52 − 73 − 34 = 2− 4 = 322. { −21 + 3231 − 82 − 73 − 24 = −11 + 22 − 33 − 24 = 223. { 21 + 32 − 23 − 44 = 3−31 − 52 + 53 + 64 = −51 − 32 +24 = 124. {21 − 2 − 53 − 4 = 731 − 142 + 53 + 114 = −21 − 2 + 33 − 24 = 125. {−21 + 2 − 23 + 74 = −541 − 32 + 83 − 114 = 71 + 2 − 43 + 34 = 226.
{−21 − 2 + 33 − 54 = 131 + 2 − 23 + 74 = −41 − 32 + 53 − 24 = 121 − 72− 24 = 527. {−31 + 112 + 53 + 24 = −91 + 22 − 43 − 4 = 2− 4 = 128. { −21 − 3231 + 42 + 43 + 34 = −4−1 + 22 − 33 + 4 = 141 − 72 + 24 = 229. {−31 + 42 + 153 − 94 = −9−21 + 2 + 23 + 74 = 130.{ 31 − 42 + 23 − 84 = 131 + 2 − 83 − 134 = −434Задачи по теме «Векторы. Скалярное, векторное, смешанноепроизведение векторов»Задача 2.5. Даны векторы ⃗, ⃗⃗, ⃗ .1) Проверить на коллинеарность и ортогональность два вектора, указанныев столбце 1.1.2) Проверить, будут ли компланарны три вектора, указанные в столбце 1.2.Вариант123456789101112131415161718192021222324252627⃗⃗3i+4j+k2i- 3j+k2i- 4j-2k-7i+2k-4i+2j-k3i- 2j+k4i- j+3k4i +2j -3k-i+5k6i -4j+6k5i-3j+4k-4i +3 j-7k-5i+2j-2k-4i -6j+2k-4i +2j-3k-3i +8j2i -4j-2k9i -3j+k-2i +4j-3k-9i +4j-5k2i -7j+5k7i -4j-5k4i -6j-2k3i –j+2k-3i –j-5k-3i +2j+7k3i -j+5k⃗⃗i-2j+7kj+4k7i+3j2i-6j+4k3i+5j-2k2j-3k2i+j-5k2i +k-3i+2j+2k9i -6j+9k2i-4j-2k4i+6j-2k7i-5k2i+3j-k-3j+5k2i+3j-2k-9i+2k3i-15j+21k5i+j-2ki-2j+4k- i+2j-6ki-11j+3k-2i+3j+k-i+5j-4k2i-4j+8ki-5k2i-4j+6k⃗⃗3i-6j+21k5i+2j-3k5i+2j-7ki-3j+2kj+5k-3i+2j-k7i+2j +4k-12i -6j +9k-2i -4j +ki - 8k3i+5j-7k6i+9j-3k2i+3j-2k-i+5j-3k6i+6j-4k8i+12j-8k3i+5j-7ki-5j+7k7i+4j-k-5i+10j-20k3i+2j-4k5i+5j+3k3i-5j+7k6i-2j+4k3i+7j-k6i+4j-ki-2j+3k1.1⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗⃗, ⃗1.22⃗, −3⃗⃗, ⃗⃗⃗⃗, 2⃗⃗, 3⃗3⃗, 2⃗⃗, 3⃗2⃗ , 4⃗⃗, 3⃗⃗, 6⃗⃗, 3⃗5⃗⃗⃗⃗, 4⃗⃗, 3⃗7⃗, 2⃗⃗ ,5⃗2⃗, 3⃗⃗ , −4⃗7⃗, 2⃗⃗ , −3⃗3⃗, −4⃗⃗ , −9⃗⃗, −2⃗⃗ ,6⃗−2⃗, 4⃗⃗ ,7⃗8⃗, −3⃗⃗ ,11⃗3⃗, 7⃗⃗ , −2⃗3⃗, −9⃗⃗ ,4⃗4⃗, −6⃗⃗ ,9⃗7⃗, 5⃗⃗ , −⃗2⃗, −7⃗⃗ ,4⃗⃗, −6⃗⃗ ,5⃗−2⃗, 7⃗⃗ ,4⃗7⃗, −4⃗⃗ ,3⃗−4⃗, 2⃗⃗ ,6⃗−5⃗, 3⃗⃗ ,4⃗6⃗, −7⃗⃗ , −2⃗2⃗, 5⃗⃗ , −6⃗−2⃗, 3⃗⃗ ,7⃗−3⃗, 4⃗⃗, −5⃗352829304i -5j-4k-9i +4k5i -6j-4k5i- j2i-4j+6k4i+8j-7k2i+4j -3k3i-6j+9k3j-4k⃗, ⃗⃗⃗, ⃗⃗, ⃗⃗−3⃗, 4⃗⃗, 8⃗3⃗, 6⃗⃗, −4⃗5⃗, 4⃗⃗, −2⃗Задача 2.