Zadání čtvrté série

Podobné dokumenty
Operačná analýza 2

8 Cvičenie 1.1 Dokážte, že pre ľubovoľné body X, Y, Z platí X + Y Z = Z + Y X. 1.2 Dokážte, že pre ľubovoľné body A, B, D, E, F, G afinného priestoru

1. KOMPLEXNÉ ČÍSLA 1. Nájdite výsledok operácie v tvare x+yi, kde x, y R. a i (5 2i)(4 i) b. i(1 + i)(1 i)(1 + 2i)(1 2i) (1 7i) c. (2+3i) a+bi d

SK MATEMATICKÁOLYMPIÁDA skmo.sk 2009/ ročník MO Riešenia úloh česko-poľsko-slovenského stretnutia 1. Určte všetky trojice (a, b, c) kladných r

BRKOS

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY BAKALÁRSKA PRÁCA Bratislava 2011 Roman Kukumberg

Ďalšie vlastnosti goniometrických funkcií

Úvod do lineárnej algebry Monika Molnárová Prednášky 2006

Axióma výberu

Microsoft Word - skripta3b.doc

SK MATEMATICKÁOLYMPIÁDA skmo.sk 63. ročník Matematickej olympiády 2013/2014 Riešenia úloh česko-poľsko-slovenského stretnutia 1. Dokážte, že kladné re

2.5. Dotyčnica krivky, dotykový kužeľ. Nech f je krivka a nech P V (f) (t.j. m P (f) 1). Ak m P (f) = r a l je taká priamka, že I P (f, l) > r, potom

Základy automatického riadenia - Prednáška 2

Metódy dokazovanie v matematike 1 Základné pojmy Matematika exaktná veda vybudovaná DEDUKTÍVNE ZÁKLADNÉ POJMY základy každej matematickej teórie sú in

III. Diferenciálny počet funkcie viac premenných (Prezentácia k prednáškam, čast B) Matematická analýza IV (ÚMV/MAN2d/10) RNDr. Lenka Halčinová, PhD.

Microsoft Word - Transparencies03.doc

Pokrocilé programovanie XI - Diagonalizácia matíc

Lorentzova sila a jej (zov²eobecnená") potenciálna energia Marián Fecko KTF&DF, FMFI UK, Bratislava Na predná²ke sme sa dozvedeli, ºe Lorentzova sila

Metrické konštrukcie elipsy Soňa Kudličková, Alžbeta Mackovová Elipsu, ako regulárnu kužeľosečku, môžeme študovať synteticky (konštrukcie bodov elipsy

9. Elastické vlastnosti kry²tálov Cie om tejto predná²ky je zhrnú základné poznatky z mechaniky kontinua. Úlohou je ur i, ako sa deformuje daný kus lá

9.1 MOMENTY ZOTRVACNOSTI \(KVADRATICKÉ MOMENTY\) A DEVIACNÝ MOMENT PRIEREZU

Katedra Informatiky Fakulta Matematiky, Fyziky a Informatiky Univerzita Komenského, Bratislava Podobnos slov (Diplomová práca) Martin Vl ák Vedúci: RN

text k predná²ke a úlohy k cvi eniam z vybraných kapitol z matematiky mi²o demetrian 1 1 Funkcionálne rady, rovnomerná konvergencia 1.1 ƒíselné rady -

U N I V E R Z I T A K O M E N S K É H O Fakulta matematiky, fyziky a informatiky Katedra informatiky Vybrané kapitoly z teoretickej informatiky-ii Rie

Katedra matematiky Fakulty humanitných a prírodných vied Prešovskej univerzity v Prešove ZOBRAZENIA a KUŽEĽOSEČKY Doc. RNDr.Ján Duplák, PhD. 2005

Biharmonická rovnica - ciže co spôsobí pridanie jedného laplasiánu

Informačné technológie

Poznámky k cvičeniu č. 2

Microsoft Word - veronika.DOC

1 Matematika 2 Lineárna algebra Úvod Prehl ad. Tieto poznámky obsahujú podklady k prednáške Matematika 2 na špecializácii Aplikovaná informatika: jedn

Microsoft Word - Diskusia11.doc

O možnosti riešenia deformácie zemského povrchu z pohladu metódy konecných prvkov konference pro studenty matematiky

9. kapitola Maticová algebra II systém lineárnych rovníc, Frobeniova veta, Gaussova eliminačná metóda, determinanty 1. Systém lineárnych rovníc Systém

Funkcie viac premenných

O babirusách

Klasická metóda CPM

Microsoft Word - mnohouholnik.doc

Hranoly (11 hodín) September - 17 hodín Opakovanie - 8. ročník (6 hodín) Mesiac Matematika 9. ročník 5 hodín/týždeň 165 hodín/rok Tematický celok Poče

Microsoft Word - Algoritmy a informatika-priesvitky02.doc

4. Pravidlo ret azenia. Často sa stretávame so skupinami premenných, ktoré zložitým spôsobom závisia od iných skupín premenných. Pravidlo ret azenia p

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta BAKALÁ SKÁ PRÁCE Estera Vörösová Stochastické modely pro posloupnosti nervových impuls Katedr

M59dkZ9ri10

Microsoft Word - 6 Výrazy a vzorce.doc

Preco kocka stací? - o tom, ako sú rozdelené vlastné hodnoty laplasiánu v limite, ked sú velké

Microsoft Word - DEOV.doc

Vzorové riešenia úlohy 4.1 Bodovanie Úvod do TI 2010 Dôvod prečo veľa z Vás malo málo bodov bolo to, že ste sa nepokúsili svoje tvrdenia dokázať, prič

gis7 prifuk

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY VALUE-AT-RISK A CONDITIONAL VALUE-AT-RISK AKO NÁSTROJE NA MERANIE RIZIKA P

XXVI b 07 Navrh VZN granty spojene.pdf

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY UƒENIE INVARIANTNÝCH SENZO-MOTORICKÝCH REPREZENTÁCIÍ POHYBOV UCHOPOVANIA P

Informačná a modelová podpora pre kvantifikáciu prvkov daňovej sústavy SR

Žiadosť o prídavok na dieťa

Microsoft Word - Argumentation_presentation.doc

Microsoft Word - FRI”U M 2005 forma B k¾úè.doc

A 1

Microsoft Word - mpicv11.doc

Matematika - úroven B.pdf

Vzt'ah tenzorov T ij a σ ij v mechanike tekutín Marián Fecko KTF&DF, FMFI UK, Bratislava Ciel'om je pozriet' sa vzt'ah tenzorov T ij a σ ij. Oba súvis

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY ANALÝZA A NÁVRH NUMERICKÝCH ALGORITMOV NA RIE ENIE NELINEÁRNYCH ROVNÍC BLA

Republika Srbsko MINISTERSTVO OSVETY, VEDY A TECHNOLOGICKÉHO ROZVOJA ÚSTAV PRE HODNOTENIE KVALITY VZDELÁVANIA A VÝCHOVY VOJVODINSKÝ PEDAGOGICKÝ ÚSTAV

Telesá Príklady: 1) Vypočítajte objem a povrch pravidelného štvorbokého ihlana ak a = 10 cm s uhol ACV = 70 2) Kváder má rozmery a = 4 cm, b = 3 cm, c

Priebeh funkcie

Neineárne programovanie zimný semester 2018/19 M. Trnovská, KAMŠ, FMFI UK 1

Microsoft Word - ŠTATÚT RADY ŠKOLY

Katalóg cieľových požiadaviek k maturitnej skúške

Matematika szlovák nyelven középszint Javítási-értékelési útmutató 1613 ÉRETTSÉGI VIZSGA május 9. MATEMATIKA SZLOVÁK NYELVEN KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBEL

Operačná analýza 2

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE fakulta matematiky, fyziky a informatiky Aproximácia cien dlhopisov v dvojfaktorových modeloch úrokových mier Diplo

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY Optimálne navrhovanie experimentov DIPLOMOVÁ PRÁCA 2012 Bc. Samuel Zmeko

Viacrozmerné úlohy RBC-typu

Microsoft Word - MAT_2018_1 kolo.docx

Analýza sociálnych sietí Geografická lokalizácia krajín EU

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY Pouºitie teórie extrémnych hodnôt vo finan níctve DIPLOMOVÁ PRÁCA Bratisla

Otázky k štátnej skúške z predmetu didaktika matematiky Prípravy študenta na štátnice - tvorba 14-tich rôznych príprav na vyučovaciu jednotku k temati

Microsoft Word - Zaver.pisomka_januar2010.doc

ŠkVP_MAT

OBAL1-ZZ.vp

Snímka 1

Vizualizace geometrických algoritmů

Bariéra, rezonančné tunelovanie Peter Markoš, KF FEI STU February 25, 2008 Typeset by FoilTEX

Microsoft Word - Final_test_2008.doc

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY BEHAVIORÁLNE VPLYVY NA SIETE FINAN NÝCH SUBJEKTOV Diplomová práca 2013 Bc.

Podmienky prijímacieho konaniapre šk. rok

SK MATEMATICKÁOLYMPIÁDA skmo.sk 68. ročník Matematickej olympiády 2018/2019 Riešenia úloh domáceho kola kategórie A 1. O postupnosti (a n ) n=1 vieme,

MZ.pdf

Obsah 1 Úvod Predhovor Sylaby a literatúra Grupy a podgrupy 4 2

PowerPoint Presentation

Jozef Kiseľák Sada úloh na precvičenie VIII. 15. máj 2014 A. (a) (b) 1

Prenosový kanál a jeho kapacita

Pokrocilé spracovanie obrazu - Fourierová transformácia

Obsah 1 Úvod Predhovor Sylaby a literatúra Základné označenia

Obsah 1 Úvod Predhovor Sylaby a literatúra Základné označenia

Princípy tvorby softvéru Programovacie paradigmy

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE FAKULTA MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY MODELOVANIE PRÍJMOV A VÝDAVKOV NA ZDRAVOTNÚ STAROSTLIVOS Diplomová práca B

1-INF-155 Algebra 2 Martin Sleziak 10. februára 2013

Prepis:

Pomocný text Vektory V na²om pomocnom texte Vás prevedieme postupne afínnou geometriou, skalárnym sú inom dvoch vektorov, vektorovým sú inom a zmienime sa krátko o orientovanom obsahu a jeho vyuºití. Tento text sa snaºí zavies vektory pomocou intuitívnych geometrických predstáv a vyuºi tieto poznatky na rie²enie najmä geometrických úloh, samozrejme existuje mnoho prístupov ako zavies vektory a s nimi súvisiace pojmy (ve kos vektoru, súradnicový systém... ), ale mnoho ráz si to aj vyºaduje zna ný teoretický základ. Tak hor sa do ítania! Afínna geometria Na úvod si rozoberieme vzájomnú kore²pondenciu medzi vektormi 1 a bodmi 2 ubovo ného euklidovského priestoru s pevne zvoleným bodom 0 po iatkom. Ke ºe v minulej sérii ste sa zaoberali íselnými mnoºinami a denovali ste si na nich binárne operácie, iºe zobrazenia, ani pri vektoroch neupustíme od tejto tradície. Denujeme zobrazenie V (translácia i posunutie alebo vektor) ur ené dvomi bodmi A a jeho obrazom V (A) = B. Pre jednoduchos budeme zna i posunutie nejakého bodu A do B nasledovne AB. Ak by sme bod A ur ili konkrétnej²ie, iºe po iatkom 0 a jeho obrazom V (0) = X, nie je pochýb, ºe daný vektor 0X ur uje bod X jednozna ne. Preto nebudeme rozli²ova medzi vektorom 0X a bodom X. V nasledujúcich úvahách zavedieme konvenciu, ºe v prípade popisu geometrického útvaru v príkladoch jeho vrcholy budeme zna i ako body a zase na druhej strane v teoretických astiach budeme pouºíva zna enie ako vektory ubovo ného euklidovského priestoru E n, n N. Denice 6.1. Nech A, B sú ubovo né body euklidovského priestoru a t R + ubovo né. Denujeme sú et bodov A, B nasledovne A + B = stredovej súmernosti (reexii) po iatku 0 pod a stredu úse ky AB a bod tx je taký bod priestoru, ºe pre neho platí: jeho vzdialenos od po iatku 0 je t-krát vä ²ia ako vzdialenos X od 0. leºí na polpriamke z bodu 0 prechádzajúcej bodom X. 1 zna íme malými písmenami naj astej²ie u, v, w... 2 klasické zna enie pre body A, B, C, D... 1 BRKOS Team 2012

Pre s R platí, ºe bod sx vznikne stredovou súmernos ou pod a po iatku 0 bodu ( s)x = sx. alej denujeme 0X = 0. AB = B + ( A) = B A aºisko trojuholníka je bod, ktorý delí úse ku ur enú ubovo ným vrcholom a stredom proti ahlej strany v pomere 2:1. Príklad 6.1. Dokáºte, ºe aºisko trojuholníka ABC je bod T = A+B+C. Príklad 6.2. Nech ABCD je ²tvoruholník a A B C D ²tvoruholník aºísk trojuholníkov postupne BCD,CDA,DAB a ABC. Ukáºte, ºe existuje stred rovno ahlosti Y, z ktorého môºe by ²tvoruholník ABCD transformovaný na ²tvoruholník A B C D. Ur te Y a koe- cient rovno ahlosti. Rie²enie. Najskôr ur íme koecient rovno ahlosti: A B = C + D + A B + C + D = (B A) AB = Analogicky pre zvy²né tri úse ky, odkia získame ( v²eobecný predpis pre rovno ahlos T a ) ubovo né vrcholy A B C D resp. ABCD: T K L = KL a pod a denície vieme, ºe pre stred rovno ahlosti Y platí ( ) T Y L Y L =. Ur íme Y pomocou vrcholu A : A Y = A Y Y = A + B + C + D. 4 Pre ostatné vrcholy sa ekvivalencia overí ahko, ke ºe ostatné rovnosti sú analogické. Skalárny sú in V nasledujúcej asti budeme pre na²e úvahy potrebova pojem súradníc vektoru, preto ho nasledovne intuitívne zavedieme. Budeme ich ur ova vzh adom k pravoúhlej sústave súradnic priestoru E n s pevne ur enou orientáciou osí. Potom súradnice po iatku 0 v tejto sústave sú (0, 0,..., 0) R n, ktorý niekedy nazývame nulový vektor. Denice 6.2. Nech u, v E n so súradnicami u = (u 1, u 2,..., u n ), v = (v 1, v 2,..., v n ) R n. Denujeme skalárny sú in vektorov u, v nasledovne u, v = n u i v i. i=1 V ta 6.1. Takto denované zobrazenie má nasledujúce vlastnosti: u E n : u, u 0, u, u = 0 u = 0 u, v E n : u, v = v, u u, v, w E n ; a, b R : u, av + bw = a u, v + b u, w 2 BRKOS Team 2012

Denice 6.. Normu (ve kos ) vektoru u E n denujme u = u, u. V nasledujúcom príklade na rtneme geometrický význam takto denovaného zobrazenia. Príklad 6.. Uváºme trojuholník so stranami u, v, u v tak, ºe 0, u, v, E sú jeho vrcholy. Ur íme u v 2 = (u i v i ) 2 = i=1 u 2 i + vi 2 2 u i v i = u 2 + v 2 2 u, v. i=1 i=1 i=1 Pouºitím kosínusovej vety pre tento trojuholník máme: u v 2 = u 2 + v 2 2 u v cos α, kde α je uhol medzi vektormi u a v. ƒím získavame geometrický význam skalárneho sú inu. Denice 6.4. Nech u, v E n {0}, n N. Odchýlkou vektorov u, v nazveme reálne íslo α [0, π], pre ktoré platí u, v cos α = u v. Aby sme overili, ºe predchádzajúca denícia je korektná, uvedieme nasledujúci príklad: Príklad 6.4. Pre ubovolné u, v E n dokáºte, ºe platí CauchySchwarzova nerovnos u, v u v. Rovnos nastane práve vtedy, ke u, v sú lineárne závislé 4 alebo aspo jeden z dvojice u, v je nulový vektor. Rie²enie. Najprv poloºme u = 0, potom 0, v = 0 = 0 v. Analogicky pre v = 0. Pre u, v 0, t R po ítajme: 0 u tv = u tv, u tv = u, u 2t u, v + t 2 v, v = g(t) Aby pre danú kvadratickú rovnicu g(t) platila uvedená nerovnos, musí by diskriminant 4 u, v 2 4 u, u v, v 0. ƒo je ekvivalentné s vy²²ie uvedenou CauchySchwarzovou nerovnos ou, rovnos pod a vety 6.2 nastane práve vtedy, ke u tv = 0. V ta 6.2. Nech u, v E n sú nenulové vektory. Platí u v u, v = 0 a u v u, v = π. Denice 6.5. Vzdialenos dvoch vektorov u, v E n, n N denujeme ako presved te sa, ºe skuto ne ide o trojuholník 4 denujeme: t R : u tv = 0 ρ(u, v) = u v. BRKOS Team 2012

Poznámka 6.1. ƒitate sa môºe ahko presved i, ºe ide o dobre denovanú vzdialenos dvoch vektorov. Takto denovaná vzdialenos sp a v²etky geometrické poºiadavky tj. pre ubovo né u, v, w E n, n N: ρ(u, v) = ρ(v, u) ρ(u, v) 0, ρ(u, v) = 0 u = v ρ(u, v) ρ(v, u) + ρ(u, w) ide o tzv. trojuholníkovú nerovnos 5. Príklad 6.5. Nech A, B, C, D R n, n N ubovo né. Dokáºte, ºe platí AB 2 + CD 2 BC 2 AD 2 = 2 AC, DB. Rie²enie. Budeme avú stranu rovnosti upravova ekvivalentnými úpravami: AB 2 + CD 2 BC 2 AD 2 = 2 ( B, C + D, A B, A D, C ) = = 2( B, C A D, C A ) = 2 B D, C A = 2 AC, DB. Ke ºe body v predchádzajucom príklade boli ubovolné mohli ur ova ubovolný útvar priestoru, preto uvedieme pár moºností 6 : v ²tvorstene ABCD je AB CD AB 2 + CD 2 = BC 2 + AD 2 v lichobeºníku ACBD 7 je AB 2 + CD 2 = BC 2 + AD 2 + 2 AC DB v rovnobeºníku ACBD je AB 2 + CD 2 = 2( AC 2 + CB 2 ) v trojuholníku ABC pre aºnicu t a platí BC 2 + 4t 2 a = 2( AB 2 + CA 2 ), pretoºe zostrojíme rovnobeºník ABDC, kde D vznikne reexiou bodu A pod a stredu BC; podobné úvahy platia aj pre ostatné aºnice v trojuholníku ABC 8. s aºiskom S platí AS BS BC 2 + AC 2 = 5 AB 2. Vektorový sú in Denice 6.6. Nech u, v E a u = (u 1, u 2, u ), v = (v 1, v 2, v ). Vektorový sú in u, v denujeme nasledovne kde e g u v = u 2 v 2 u v (1, 0, 0) + u v u 1 v 1 (0, 1, 0) + u 1 v 1 u 2 v 2 (0, 0, 1), f h = eh gf je determinant reálnej matice 2 2 denovaný uvedeným vz ahom. Neformálne povedané vektorovým sú inom dvoch lineárne nezávislých vektorov je taký vektor,ktorý je kolmý na oba. Jeho smer ur ujeme pomocou pravidla pravej ruky. 5 pri dôkaze sa vyuºije vy²²ie dokazaná nerovnos 6 nakreslite si obrázky 7 vyuºitím CauchySchwarzovej nerovnosti, pretoºe AC, DB sú lineárne závislé(rovnobeºné) 8 pouºite rovnos z predchádzajúceho príkladu na ²tvoruholník ABSBC S AC 4 BRKOS Team 2012

V ta 6.. Nech u, v E, potom platí u v = u v sin α, kde α ( π, π] je orientovaný uhol od u k v, zna íme (u, v). Poznámka 6.2. Na rtneme dôkaz predchádzajúcej vety. Podobne ako v sekcii o skalárnom sú ine po ítajme (v druhom kroku pouºijeme Lagrangeovu identitu 9 ) u v 2 = (u 2 v v 2 u ) 2 + (u v 1 u 1 v ) 2 + (u 1 v 2 u 2 v 1 ) 2 = u 2 v 2 u, v 2 = = u 2 v 2 (1 cos 2 α) = u 2 v 2 sin 2 α, α [0, π]. Z predchádzajúcej vety vidíme, ºe ve kos vektora u v je rovná orientovanej ploche rovnobeºníka ur eného lineárne nezávislými vektormi u, v. 9 http://en.wikipedia.org/wiki/lagrange's_identity, ale ide to aj cez roznásobenie :) 5 BRKOS Team 2012