background image

Et IA, grudzie´n 2013

PrzykÃladowe zadania z egzamin´

ow i zalicze´

n poprawkowych z algebry.

1. (3pkt.) Podaj wz´or de Moivre’a. Zastosuj ten wz´or do obliczenia (1 + i)

10

.

2. (3pkt.) Podaj definicj¸e macierzy nieosobliwej. Czy iloczyn macierzy nieosobliwych tego samego

stopnia jest macierz¸a nieosobliw¸a? Odpowied´z uzasadnij.

3. (3pkt.) Ile rozwi¸aza´n mo˙ze mie´c ukÃlad r´owna´n liniowych z niewiadomymi? Podaj odpowied-

nie warunki i przykÃlady.

4. (3pkt.) Podaj definicj¸e j¸adra i obrazu odwzorowania liniowego oraz zwi¸azek mi¸edzy ich wymi-

arami.

5. (3pkt.) Podaj definicj¸e wymiaru przestrzeni wektorowej. Ile jest r´owny wymiar przestrzeni

generowanej przez wektory v

1

= (1024), v

2

= (1246), v

3

= (320, −2), v

4

=

(20, −4, −8)?

6. (3pkt.) Podaj definicj¸e iloczynu wektorowego. Jaka jest interpretacja geometryczna dÃlugo´sci

wektora ~u×~v? Znajd´z wektor jednostkowy prostopadÃly do dw´och danych wektor´ow ~u = (123)
~v = (102).

7. a) (5pkt.) Na pÃlaszczy´znie zespolonej zaznacz zbi´or

=

½

z ∈ C : |z i| ≤ |− i|

2

π

4

≤ Argz ≤

3π

4

¾

.

b) (5pkt.) W zbiorze liczb zespolonych C rozwi¸a˙z r´ownanie

z

2

= ¯

z.

8. (10 pkt.) Dane s¸a macierze =

0

1

0

1

2

1

4

 oraz =

1
2

1

0

4

3

.

a) Wyznacz macierz odwrotn¸a do macierzy A;
b) Wyznacz macierz speÃlniaj¸ac¸a r´ownanie AX Ioznacza macierz jednost-
kow¸a.

9. a)(4pkt.) Zbadaj ilo´s´c rozwi¸aza´n ukÃladu r´owna´n

−x +

+

+ 2=

1

2x − 3y − 2+ 3=

2

−x + 2+

+ 51

x − 3y −

+ 2=

4

b) (6pkt.) Rozwi¸a˙z ukÃlad r´owna´n

2x −

+

= 1

x − 3y −

= 2

3+

y − 2= 0

.

10. a) (6pkt.) Dane jest odwzorowanie liniowe : R

3

→ R

3

, L(x, y, z) = (+ 2y, y − z, −y z).

Napisz macierz tego odwzorowania w bazach kanonicznych. Wyznacz j¸adro odwzorowania L
oraz jego baz¸e.

b) (4pkt.) Sprawd´z, czy wektory v

1

= (0, −1, −25), v

2

= (00, −12), v

3

= (0, −103),

v

4

= (0002) tworz¸a baz¸e przestrzeni wektorowej R

4

.

11. a) (6pkt.) Sprawd´z, czy liczba z

0

=

3

2

i

2

jest pierwiastkiem wielomianu (z) = z

24

− 1.

b) (6pkt.) W zbiorze liczb zespolonych C rozwi¸a˙z r´ownanie z

2

− 6+ 9 − 8= 0.

background image

12. a) (4pkt.) Wymie´n wÃlasno´sci wyznacznika macierzy.

b) (3pkt.) Ile wynosi wyznacznik macierzy = 3A

1

B

T

je´sli macierze s¸a macierzami

kwadratowymi trzeciego stopnia, detA = 2 oraz detB = 3?

13. a) (2pkt.) Jak¸a macierz nazywamy macierz¸a nieosobliw¸a?

b) (10pkt.) Dane s¸a macierze =

0

0

1

0

1

1

1

 oraz =

1
2

1

0

4

3

.

Wyznacz macierz odwrotn¸a do macierzy A, a nast¸epnie macierz speÃlniaj¸ac¸a r´ownanie A(X+
I) = Boznacza macierz jednostkow¸a.

14. a) (3pkt.) SformuÃluj twierdzenie Kroneckera-Capellego.

b) (10pkt.) Zbadaj ilo´s´c rozwi¸aza´n ukÃladu r´owna´n

−x +

+

w −

+ 2=

1

−x

− 3+ 2=

2

y −

+

+ 33

2x − 2y − 2+ 5+ 26

Je˙zeli ukÃlad ma rozwi¸azanie, wyznacz je.

15. (10pkt.) Dla odwzorowania liniowego : R

3

→ R

4

, L(x, y, z) = (x − y, x − z, y − z, y − x)

wyznacz j¸adro, obraz oraz ich bazy i wymiary.

16. (6pkt.) Podaj definicj¸e iloczynu mieszanego wektor´ow w przestrzeni R

3

. Wyznacz obj¸eto´s´c

czworo´scianu o wierzchoÃlkach P

1

= (111), P

2

= (101), P

3

= (567), P

4

= (231).

17. a) (6pkt.) W zbiorze liczb zespolonych C rozwi¸a˙z r´ownanie z

4

i

6

− 15.

b) (6pkt.) Wyznacz cz¸e´s´c rzeczywist¸a, moduÃl oraz argument gÃl´owny liczby zespolonej

=

4

2 +

2

1−i

.

18. a) (8pkt.) Oblicz wyznaczniki macierzy =

0 3 0 0 0
1 0 2 3 0
2 0 0 4 0
3 0 4 5 0
0 8 0 0 2

oraz =

1
2

A

2

(A

T

)

1

.

19. (10pkt.) Dane s¸a macierze =

2 1

1

1 0 2
0 0

1

 oraz =

£

4 1

¤

.

Wyznacz macierz odwrotn¸a do macierzy A, a nast¸epnie macierz speÃlniaj¸ac¸a r´ownanie

A

2

−B

T

.

20. a) (3pkt.) Jaki ukÃlad r´owna´n nazywamy ukÃladem Cramera? SformuÃluj twierdzenie o rozwi¸azaniach

tego ukÃladu.

b) (10pkt.) Zbadaj ilo´s´c rozwi¸aza´n ukÃladu r´owna´n

x

+ 2y − 3= 1

3x −

y

+ 2= 7

5+ 3y − 4= 9

Je˙zeli ukÃlad ma rozwi¸azanie, wyznacz je.

background image

21. (10pkt.) Dla odwzorowania liniowego : R

3

→ R

2

, L(x, y, z) = (x − 3z, −2+ 6y − 2z)

wyznacz j¸adro, obraz oraz ich bazy i wymiary.

22. (7pkt.) a) Napisz r´ownanie pÃlaszczyzny przechodz¸acej przez trzy punkty P

1

= (010), P

2

=

(101), P

3

= (567),

b) Napisz r´ownanie prostej przechodz¸acej przez punkt P

1

, prostopadÃlej do pÃlaszczyzny z punktu

a) .

23. a) (6pkt.) Podaj wz´or de Moivre’a. Oblicz

³

1

2

− i

6

2

´

24

.

b) (6pkt.) Liczb¸e =

¡

3+i

1+2i

− 2i

3

¢

2

zapisz w postaci algebraicznej. Wyznacz cz¸e´s´c rzeczywist¸a,

moduÃl oraz argument gÃl´owny liczby z.

24. a) (4pkt.) Czy ka˙zde dwie macierze mo˙zna doda´c, pomno˙zy´c? Je´sli nie, jakie musz¸a by´c

speÃlnione warunki, aby mo˙zna byÃlo wykona´c te dziaÃlania?

b) (4pkt.) UzupeÃlnij wzory (B)

T

...., (AB)

T

...., (A

T

)

T

...., (AB)

1

....

25. (10pkt.) Dane s¸a macierze =

1

0

1

1

1

, =

1
0

3

1

4

, =

·

12

6

12

¸

.

Wyznacz macierz (A

T

B)

1

, a nast¸epnie rozwi¸a˙z r´ownanie macierzowe (A

T

B)C.

26. (10pkt.) Zbadaj ilo´s´c rozwi¸aza´n ukÃladu r´owna´n

x

y − 2z −

t

+

u

= 0

2x − y +

z

+ 2t − 3= 0

3x − y − 2+

t

− 2= 0

2y − 5z − 2+ 2= 0

.

Je˙zeli ukÃlad ma rozwi¸azanie, wyznacz je.

27. a) (6pkt.) Dane jest odwzorowanie liniowe

: R

2

(x, y−→ (x − 3y, −2+ 6y, −x + 3y∈ R

3

.

Napisz macierz tego odwzorowania w bazach kanonicznych oraz wyznacz KerL i jego baz¸e.

b) (6pkt.) Podaj definicj¸e bazy i wymiaru przestrzeni wektorowej. Ile jest r´owny wymiar
przestrzeni generowanej przez wektory v

1

= (1, −11, −11), v

2

= (11003),

v

3

= (311, −17)?

28. (8pkt.) Podaj definicj¸e iloczynu skalarnego i iloczynu mieszanego wektor´ow w przestrzeni R

3

.

Jaka jest interpretacja geometryczna iloczynu mieszanego? Wyznacz iloczyn skalarny wektor´ow
(102) i (410).