Название: Курс аналитической геометрии и линейной алгебры Автор: Федорчук В.В. Издательство: Москва: Издательство Московского университета Год: 1990 Формат: pdf Страниц: 328 Для сайта:LitMy Размер: 65 mb Язык: русский
В основе учебного пособия лежит курс лекций, читаемый автором на механико-математическом факультете МГУ. Книга содержит в основном традиционный материал по программе курсов «Аналитическая геометрия» и «Линейная алгебра и геометрия». В отличие от известного учебника академика П. С. Александрова в настоящем пособии векторная алгебра строится на основе современного школьного курса геометрии с четким выделением используемых аксиом Эвклида, подробно исследуются плоские сечения поверхностей 2-го порядка, приведение матрицы оператора к жордановой форме основано па геометрическом подходе, даны элементы тензорной алгебры. Для студентов вузов по специальностям «математика», «механика».
Предисловие. Аналитическая геометрия. Векторы. Предварительные теоретико-множественные понятия и факты. Отрезок и полупрямая. Полуплоскость и полупространство. Определение вектора. Сложение векторов и умножение вектора на число. Векторы на прямой. Линейная зависимость. Геометрический смысл линейной зависимости. Базисы и координаты. Проекции и координаты. Определение скалярного произведения векторов и его свойства. Скалярное произведение в координатах. Системы координат. Уравнения прямой линии и плоскости. Уравнения прямой линии на плоскости. Взаимное расположение прямых на плоскости. Полуплоскости. Прямая линия на плоскости с прямоугольной системой координат. Уравнения плоскости. Взаимное расположение плоскостей. Полупространства. Прямая в пространстве. Плоскость в пространстве с прямоугольной системой координат. Преобразования координат. Ориентация. Векторное и смешанное произведения. Матрицы и операции над ними. Переход от одного базиса к другому. Переход от одной аффинной системы координат к другой. Ориентации прямой, плоскости, пространства. Ориентированный объем параллелепипеда. Векторное и смешанное произведения. Некоторые приложения векторного и смешанного произведений к прямым и плоскостям в пространстве. Линии второго порядка. Алгебраические линии на плоскости. Квадратичные функции и их матрицы. Ортогональные матрицы. Преобразования прямоугольных координат. Ортогональные инварианты квадратичных функций. Преобразование уравнения линии второго порядка при повороте осей координат. Приведение уравнения линии второго порядка к каноническому виду. Определение канонического уравнения линии второго порядка по инвариантам. Директориальное свойство эллипса, гиперболы и параболы. Фокальное свойство эллипса и гиперболы. Кривые второго порядка в полярных координатах. Пересечение линии второго порядка с прямой. Теоремы единственности для линий второго порядка. Центры линий второго порядка. Асимптоты и сопряженные диаметры линий второго порядка. Главные направления и главные диаметры линий второго порядка. Оси симметрии. Расположение линий второго порядка. Аффинные преобразования. Преобразования. Определение и свойства аффинных преобразований. Аффинная классификация линий второго порядка. Определение и свойства изометрических преобразований. Классификация движений плоскости. Поверхности второго порядка. Основная теорема о поверхностях второго порядка. Эллипсоиды. Гиперболоиды. Конические сечения. Параболоиды. Цилиндры. Аффинная классификация поверхностей второго порядка. Проективная плоскость. Пополненная плоскость и связка. Однородные координаты на проективной плоскости. Теорема Дезарга. Проективные системы координат. Проективные преобразования. Линии второго порядка в однородных координата. Проективная и проективно-аффинная классификации линий второго порядка. Линейная алгебра и геометрия. Линейные пространства. Определение линейного пространства. Линейная зависимость. Базисы. Размерность. Подпространства линейного пространства. Операции над ними. Прямая сумма подпространств. Линейные отображения и изоморфизмы. Сопряженные пространства. Определение и простейшие свойства сопряженных пространств. Второе сопряженное пространство. Аннуляторы и нулевые подпространства. Системы однородных линейных уравнений. Линейные операторы в линейном пространстве. Матрица линейного оператора. Алгебра линейных операторов и алгебра матриц. Инвариантные подпространства. Приводимые операторы. Собственные векторы. Спектр оператора. Диагонализируемые операторы. Характеристический многочлен оператора. Алгебраическая и геометрическая кратности его корней. Нильпотентные операторы. Их характеристические многочлены. Разложение вырожденного оператора в прямую сумму нильпотентного и невырожденного. Единственность жордановой формы нильпотентного оператора. Существование жорданова базиса для нильпотентного оператора. Жорданова форма произвольного оператора. Теорема Гамильтона—Кэли. Билинейные и квадратичные функции. Билинейные функционалы и их матрицы. Ранг билинейного функционала. Левое и правое ядра. Квадратичные функции и полярные к ним билинейные функционалы. Приведение квадратичной формы к каноническому виду методом Лагранжа. Нормальный вид квадратичной формы. Закон инерции. Теорема Якоби о приведении квадратичной формы к каноническому виду. Положительно определенные квадратичные функции. Критерий Сильвестра. Определитель Грама. Неравенство Коши—Буняковского. Эвклидовы пространства. Эвклидовы и нормированные пространства. Длины и углы. Ортогональные системы векторов. Процесс ортогонализации. Ортогональное дополнение. Общий вид линейного функционала в эвклидовом пространстве. Линейные отображения эвклидовых пространств. Изоморфизмы. Сопряженные операторы. Самосопряженные операторы. Изометрические операторы. Инвариантные подпространства. Корни характеристического многочлена. Канонический вид изометрического оператора. Неотрицательные операторы. Разложение произвольного оператора в композицию неотрицательного и изометрического. Квадратичные функции в эвклидовых пространствах. Точечные пространства. Аффинные и точечно-эвклидовы пространства. Плоскости в аффинных пространствах. Различные способы их задания. Пересечение плоскостей. Их взаимное расположение. Выпуклые множества в аффинных пространствах. Точки общего положения. Симплексы. Барицентрические координаты. Аффинные отображения аффинных пространств. Разложение аффинного отображения точечно-эвклидова пространства в композицию изометрического и неотрицательного самосопряженного. Классификация движений пространства. Поверхности второго порядка в трехмерном пространстве. Элементы тензорной алгебры. Тензоры. Запись в координатах. Операции над тензорами. Базис в пространстве тензоров. Симметрическое и кососимметрические тензоры. Альтернирование. Внешнее умножение. Базис в пространстве кососимметрических тензоров. Предметный указатель.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.