Прикладная математика

Проверь себя

Сначала ответь сам, потом нажми на вопрос. Выбери лекцию:

1

Матрицы и определители

Как называется таблица из чисел по строкам и столбцам? · Матрица — таблица чисел

Матрица.

Что надо вычесть при подсчёте определителя 2 × 2? · Определитель

Произведение побочной диагонали.

Когда у матрицы есть обратная? · Обратная матрица

Когда определитель не равен нулю.

Какой ранг у матрицы, где все элементы нули? · Ранг матрицы

Ноль.

2

Системы уравнений

Как называется система, у которой одно решение? · Что такое система уравнений

Определённая.

Когда работают формулы Крамера? · Крамер и матричный способ

Когда определитель системы не равен нулю.

Какая строка означает, что решений нет? · Метод Гаусса и теорема Кронекера–Капелли

Вида 0 = b, где b не равно нулю.

Какое решение всегда есть у однородной системы? · Однородные системы и ФСР

Нулевое: все неизвестные равны нулю.

3

Векторные пространства

Что нужно, чтобы набор был линейным пространством? · Линейное пространство

Сложение, умножение на число и 8 правил.

Когда набор векторов зависимый? · Линейная зависимость

Когда сумма с числами даёт ноль, а числа не все нули.

Что такое координаты вектора? · Базис и координаты

Числа, на которые умножаем базисные векторы, чтобы получить вектор.

Как найти старые координаты по новым? · Переход к другому базису

Умножить новые координаты на матрицу C.

Как найти координаты вектора MN, если известны координаты точек M и N? · Аффинное пространство

Из координат конца N вычесть координаты начала M.

4

Произведения векторов

Что получится, если перемножить два вектора скалярно? · Скалярное произведение

Обычное число.

Что будет, если поменять a и b местами? · Векторное произведение

Вектор сменит направление: a × b = −(b × a).

Что означает ноль в смешанном произведении? · Смешанное произведение

Векторы лежат в одной плоскости.

Какие векторы образуют ортонормированный базис? · Ортонормированный базис

Перпендикулярные друг другу, каждый длиной 1.

5

Линейные отображения

Какие два условия делают отображение линейным? · Линейное отображение

Сумма переходит в сумму образов, число выносится за знак.

Когда линейное отображение инъективно? · Ядро и образ

Когда ядро состоит только из нулевого вектора.

Что записываем в первый столбец матрицы? · Матрица отображения

Координаты образа первого базисного вектора.

Что делает гомотетия с λ = 2? · Линейные операторы

Растягивает каждый вектор в 2 раза.

6

Пределы

Что значит значок ∀? · Логика, множества, кванторы

«Для всех».

Какие три шага у метода индукции? · Метод математической индукции

База, шаг индукции и вывод.

Последовательность растёт и не выше какого-то числа. Что с ней? · Предел последовательности

Она сходится.

Когда у функции есть предел в точке x₀? · Предел функции

Когда левый и правый пределы существуют и равны.

7

Непрерывность функций одной переменной

Что значит «функция непрерывна в точке»? · Непрерывность в точке

Её предел в точке равен её значению там.

Какой разрыв у 1/x в точке 0? · Точки разрыва

Второго рода: один из пределов не существует.

Что говорит теорема о нуле? · Свойства непрерывных функций

Если на концах знаки разные, внутри есть ноль.

Непрерывен ли синус? · Элементарные функции

Да, везде, где он определён.

8

Дифференцируемость функций одной переменной

Чему равна производная постоянной C? · Что такое производная

Нулю: C′ = 0.

Чему равна производная sin x? · Правила дифференцирования

cos x.

Что равно наклону касательной? · Касательная и скорость

Производная f′(x₀), то есть tg α.

С чего начинают искать производную сложной функции? · Сложная, обратная, неявная функции

С выделения внутренней функции u(x).

9

Теоремы о производных

Что такое f⁽²⁾? · Высшие производные

Производная от производной f′.

Что говорит теорема Лагранжа о касательной? · Теоремы Ферма, Ролля, Лагранжа, Коши

Есть точка, где она параллельна хорде.

Что такое формула Маклорена? · Формула Тейлора

Формула Тейлора при x₀ = 0.

Когда можно применить правило Лопиталя? · Правило Лопиталя

Когда получается 0/0 или ∞/∞.

10

Применение производных

Как называется точка, где f′ = 0? · Возрастание и экстремумы

Стационарная точка.

Какой знак у второй производной у «улыбки»? · Выпуклость и перегибы

Плюс: f″ > 0.

Какая асимптота получается при k = 0? · Асимптоты

Горизонтальная.

Где ищем наибольшее значение функции на отрезке? · Наибольшее и наименьшее значение

В критических точках и на концах отрезка.

11

Неопределённый интеграл

Зачем в ответе пишут + C? · Первообразная и интеграл

Потому что стартовое число может быть любым.

Чему равен ∫cos x dx? · Таблица интегралов

sin x + C.

Что делаем в самом конце замены? · Замена переменной

Возвращаемся к исходной букве x.

Что получится по формуле ∫u dv? · Интегрирование по частям

u·v − ∫v du.

12

Интегрирование рациональных функций

Когда дробь называется правильной? · Рациональные дроби

Когда степень верха меньше степени низа.

Как называются простые дроби, на которые раскладываем? · Разложение на простые дроби

Элементарные рациональные дроби.

Чему равен ∫dx/(x−a)? · Интегралы простых дробей

ln|x−a| + C.

Что обычно получается в ответе? · Интеграл рациональной дроби

Рациональные дроби, arctg и ln.

13

Интегрирование иррациональных функций

Какую замену берём для ∫dx/(√x+∛x)? · Корни и подстановка t

x = t⁶.

Что берём, если у трёхчлена есть корни x₁ и x₂? · Подстановки Эйлера

t² = a(x−x₂)/(x−x₁).

Чему равен sin x через u = tg(x/2)? · Тригонометрические: u = tg(x/2)

2u / (1 + u²).

Как разложить sin αx·cos βx в сумму? · Синус, косинус и экспонента

½[sin(α+β)x + sin(α−β)x].

14

Определённый интеграл

Что делаем с полосками, чтобы получить точную площадь? · Интегральная сумма и площадь

Делаем их всё тоньше.

Что будет, если отрезок разрезать точкой c? · Свойства интеграла

Интеграл станет суммой двух кусков.

Как посчитать интеграл от a до b, если есть F? · Формула Ньютона–Лейбница

Вычесть F(a) из F(b).

Когда несобственный интеграл сходится? · Несобственные интегралы

Когда предел существует и конечен.

Можно ли при проверке сходимости брать ε₁ = ε₂? · Бесконечный разрыв внутри отрезка

Нет, они независимы. Одинаковые ε дают только главное значение.

15

Прямая на плоскости

Что значит «точка лежит на линии»? · Линии на плоскости

Её координаты подходят под уравнение линии.

Какой степени уравнение прямой? · Уравнения прямой

Первой: Ax + By + C = 0.

Когда две прямые перпендикулярны? · Угол между прямыми

Когда k₁ · k₂ = −1.

Как найти расстояние от точки до прямой? · Расстояние до прямой

Подставить точку в Ax + By + C, взять модуль, поделить на √(A² + B²).

16

Кривые второго порядка

Какая формула у окружности с центром (x₀; y₀)? · Окружность

(x − x₀)² + (y − y₀)² = R².

Что постоянно у эллипса? · Эллипс

Сумма расстояний до двух фокусов, она равна 2a.

Что постоянно у гиперболы? · Гипербола

Модуль разности расстояний до двух фокусов, он равен 2a.

Чему равен эксцентриситет параболы? · Парабола

Единице: ε = 1.

17

Трёхмерная геометрия

Как называется стрелка, перпендикулярная плоскости? · Плоскость

Нормаль, или нормальный вектор.

Когда две плоскости перпендикулярны? · Расстояние и углы

Когда A₁A₂ + B₁B₂ + C₁C₂ = 0.

Что задаёт направление прямой? · Прямая в пространстве

Направляющий вектор S {m; n; p}.

Когда прямая параллельна плоскости? · Прямая и плоскость

Когда Am + Bn + Cp = 0.

Чему равно расстояние между пересекающимися прямыми? · Расстояние между прямыми

Нулю.

18

Поверхности 2-го порядка

Каким будет эллипсоид, если a = b = c? · Эллипсоид и сфера

Сферой, то есть мячом.

Какая правая часть у двуполостного гиперболоида? · Гиперболоиды

−1, а у однополостного 1.

Что получится в сечении z = 0 у гиперболического параболоида? · Параболоиды и конус

Две пересекающиеся прямые: y = ±(b/a)·x.

Как называется кривая, по которой движется прямая цилиндра? · Цилиндры и вращение

Направляющая.