Лектор: Размыслович Георгий Прокофьевич, доц., кандидат физ.-мат. наук.
Экзаменационные вопросы по курсу "Геометрия и алгебра"
1-й курс, 1-й семестр 1998-1999 учебного года.
Краткое описание курса.
- Метод координат на прямой.
- Система координат на плоскости: прямоугольная декартова, полярная. Формула расстояния между двумя точками
- Общие декартовы системы координат.
- Действия над векторами. Свойства линейных операций. Коллинеарность и компланарность векторов.
- Скалярное произведение векторов и его свойства.
- Линейная зависимость векторов. Свойства линейной зависимости и независимости векторов.
- Проекция векторов на ось и на плоскость. Взаимосвязь между проекциями векторов и скалярным произведением.
- Теорема о координатах линейной комбинации векторов. Следствия.
- Векторное произведение векторов и его свойства.
- Смешанное произведение трёх векторов.
- Прямая на плоскости и в пространстве.
- Взаимное расположение двух прямых на плоскости и пространстве, заданных в векторно-параметричском виде.
- Общее уравнение прямой на плоскости.
- Частные случаи расположения прямой на плоскости, заданной уравнением общего вида на плоскости.
- Угол между прямыми на плоскости и пространстве.
- Нормальное уравнение прямой. Отклонение точки от прямой.
- Пучок прямых.
- Уравнение плоскости в пространстве.
- Частные случаи расположения плоскости в пространстве. Взаимное расположение двух плоскостей.
- Нормальное уравнение плоскости.
- Взаимное расположение прямой и плоскости.
- Угол между прямой и плоскостью.
- Пучок и связка плоскостей.
- Переход от одних видов записи прямой в пространстве к другим.
- Расстояние от точки до прямой в пространстве.
- Расстояние между двумя скрещивающимися прямыми.
- Каноническое уравнение эллипса. Исследование формы эллипса.
- Каноническое уравнение гиперболы. Исследование формы гиперболы.
- Свойства эллипса (гиперболы). Эквивалентное определение эллипса (гиперболы).
- Каноническое уравнение параболы. Исследование формы параболы.
- Касательная к эллипсу и её свойства.
- Касательные к гиперболе, параболе и их свойства.
- Преобразование прямоугольных координат на плоскости.
- Преобразование общих декартовых координат на плоскости.
- Линии второго порядка.
- Эллипсоид.
- Каноническое уравнение поверхности второго порядка.
- Построение системы комплексных чисел. Алгебраическая форма комплексных чисел.
- Свойства сопряжённых комплексных чисел. Умножение и деление комплексных чисел, записанных в тригонометрической и экспоненциальной форме.
- Извлечение корня n-ой степени из комплексных чисел.
- Корни n-ой степени из единицы и их свойства.
- Алгебраическая операция.
- Группа, кольцо, поле.
- Понятие многочлена. Действия над многочленами.
- Свойства многочленов и операции над ними. Свойства.
- Алгоритм деления многочленов с остатком.
- Свойства делимости.
- НОД. Алгоритм Евклида.
- Теорема о разложении НОД. Следствия.
- Корни многочленов. Теорема Безу. Следствие. Схема Горнера.
- Кратные корни. Теорема о кратном корне.
- Основная теорема алгебры. Следствие о разложении многочлена на линейные множители. Теорема о единственности разложения.
- Следствия из основной теоремы алгебры для многочленов f(x)ОC[x].
- Следствия из основной теоремы алгебры для многочленов f(x)ОR[x].
- Матрица. Частные виды матриц.
- Линейные операции над матрицами.
- Умножение матриц. Свойства произведения матриц.
- Транспонирование матриц. Свойства транспонирования.
- Перестановки.
- Определитель. Вычисление определителей первого, второго и третьего порядков.
- Определитель транспонированной матрицы. Определитель матрицы с нулевой строкой. Вынесение общего множителя строки (столбца) за знак определителя. Перестановка двух строк определителя.
- Определитель матрицы с двумя пропорциональными строками. Следствие. Сумма определителей. Прибавление к одной строке определителя линейной комбинации других строк.
- Миноры и алгебраические дополнения.
- Теорема о разложении определителя.
- Теорема аннулирования. Теорема Лапласа (без доказательства).
- Определитель произведения матриц.
- Обратная матрица. Необходимые и достаточные условия существования обратных матриц.
- Теорема о единственности обратной матрицы. Свойства обратных матриц.
- Системы линейных уравнений. Элементарные преобразования систем.
- Решение невырожденных систем. Правило Крамера.
- Метод последовательного исключения неизвестных (метод Гаусса).
- Определение векторного пространства. Примеры. Свойства.
- Векторное подпространство. Критерий. Примеры.
- Линейная зависимость и независимость векторов.
- Базис и размерность векторных пространств. Количество векторов в базисе.
- Эквивалентные системы векторов. Ранг системы векторов.
- Векторное пространство Vn. Теорема о базисе в этом пространстве.
- Сумма и пересечение подпространств.
- Прямая сумма подпространств.
- Координаты вектора.
- Ранг матрицы. Теорема о ранге матрицы. Метод окаймления миноров.
- Элементарные преобразования и ранг матрицы.
- Преобразования координат.
- Критерий совместности системы линейных уравнений.
Литература.
- Размыслович Г. П., Феденя М. М., Ширяев В. М. "Геометрия и Алгебра". Минск, Университетское, 1987.
- Милованов М. В., Тышкевич Р. И., Феденко А. С. "Алгебра и Аналитическая Геометрия", в 2-х томах. Минск, Высшая Школа, 1987.
- Тышкевич Р. И., Феденко А. С. "Линейная Алгебра и Аналитическая Геометрия". Минск, Высшая Школа, 1968.
- Ильин В. А., Позняк Э. Г. "Аналитическая Геометрия". Москва, Наука, 1971.
- Ильин В. А., Позняк Э. Г. "Линейная Алгебра". Москва, Наука, 1974.
- Мальцев А. И. "Основы Линейной Алгебры". Москва, Гостехиздат, 1975.
- "Элементы Линейной Алгебры" (под общей редакцией Апатенок Р. Ф.). Минск, Высшая Школа, 1977.
- Гантмахер Ф. Р. "Теория Матриц". Москва, Наука, 1976.
- Клетеник Д. В. "Сборник Задач по Аналитической Геометрии". Москва, Наука, 1986.
- Фадеев Д. К., Саминский И. С. "Сборник Задач по Высшей Алгебре". Москва, Наука, 1977.
- Проскуряков И. В. "Сборник Задач по Линейной Алгебре". Москва, Наука, 1978.
- "Сборник Задач по Алгебре и Аналитической Геометрии" (под редакцией Феденко А. С.), Минск, Университетское, 1989.
- Апатенок Р. Ф., Маркина А. М., Хейкман В. Б. "Сборник Задач по Линейной Алгебре и Аналитической Геометрии", Минск, Высшая Школа, 1992.
- Размыслович Г. П., Ширяев В. М. "Практикум по Курсу Геометрия и Алгебра". Минск, Ротапринт БГУ, 1996-97.