Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Применение квадратичных форм к исследованию линий и поверхностей второго порядка в общем случае.






     

    Общим уравнением второй степени называется уравнение

    F (x 1, …, xn) = 0, (1)

    где F (x 1, …, xn) – многочлен второй степени от n переменных x 1, …, xn. Многочлен F (x 1, …, xn) можно представить в виде суммы квадратичной формы f, линейной формы (однородного многочлена первой степени) и свободного члена с. Если через А обозначить матрицу квадратичной формы f, через Х – столбец неизвестных x 1, …, xn и через В – столбец из коэффициентов b 1, b 2, …, bn линейной формы, то в матричном виде многочлен F можно записать в виде

    F (x 1, …, xn) = Х Т АХ + 2Х Т В + с. (2)

    При n = 2 уравнение (1) задает уравнение линии второго порядка на плоскости R 2, а при n = 3 – уравнение поверхности второго порядка в пространстве R 3.

    В аналитической геометрии для общего уравнения линии на плоскости или поверхности в пространстве ставится задача отыскания новой декартовой прямоугольной системы координат, в которой уравнение данной линии или поверхности принимает наиболее простой вид. Переход от одной декартовой прямоугольной системы координат к другой может быть осуществлен в два приема:

    1) параллельный перенос начала координат в новую точку с сохранением направления осей;

    2) поворот осей при сохранении начала.

    Формулы поворота осей вокруг неподвижного начала в матричной форме могут быть записаны так

    X = QY, (3)

    где Q – матрица второго или третьего порядка составленная из ортонормированной системы собственных векторов матрицы A квадратичной формы f. Это мы рассмотрели выше.

    Формулы параллельного переноса начала, выражающие старые координаты точки через ее новые координаты, имеют вид

    xi = vi + yi, 1 ,

    где vi координаты нового начала относительно старой системы координат(n = 2 или 3). Если через Х мы обозначим столбец из старых координат xi, через Y – столбец новых координат yi и через V – столбец из старых координат нового начала, то формулы параллельного переноса можно записать в виде матричного равенства

    X = V + Y. (4)

    Решим задачу упрощения уравнения при произвольном n в общем случае. Уточним предъявляемые требования:

    1) избавиться от слагаемых, содержащих произведения разных переменных;

    2) если возможно, то избавиться от слагаемых первой степени;

    3) если возможно, то избавиться от свободного члена.

    Уравнение, полученное при соблюдении этих требований, называется каноническим.

    Задача. Всегда ли возможно при помощи преобразования X = V + Y в многочлене Х Т АХ + 2Х Т В + с избавиться от слагаемых, содержащих переменные в первой степени?

    Решение. (для желающих). Подвергнем многочлен преобразованию

    Как матрица квадратичной формы матрица А симметрична. Матрица первого порядка и поэтому совпадает со своей транспонированной:

    Введем обозначение

    ДЛЯ ВСЕХ. В преобразованном многочлене.

    первые степени отсутствуют, если столбец V удовлетворяет условию . А это матричное уравнение относительно неизвестного столбца V не всегда разрешимо. При произвольном столбце В разрешимость можно гарантировать лишь при невырожденной матрице А. Если матричное уравнение разрешимо, то при помощи преобразования с ортогональной матрицей Q многочлен F приводится к каноническому виду. Этот случай соответствует в аналитической геометрии центральным линиям и поверхностям второго порядка.

    Задача. Привести к каноническому виду уравнение линии:






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.