background image

Kolokwium IA

Algebra z Geometrią Analityczną, I rok informatyki, WPPT

29 listopada 2007 r.

1A.

• (2 pkt.) Podaj interpretację geometryczną następującego zbioru punktów

na płaszczyźnie

{z ∈ C : 0 ¬ Re(iz1¬ arg(¯z¬ π/2}.

• (2 pkt.) Jaki jest związek między pierwiastkami n-tego stopnia z liczb

zespolonych oraz iz?

• (2 pkt.) Znajdź wszystkie liczby zespolone z, które spełniają równanie

2z

3

= (1 + i)

2

. Wynik przedstaw w postaci algebraicznej.

2A. (4 pkt.) Zastosuj metodę eliminacji Gaussa do przekształcenie układu Ax b

do układu z macierzą trójkątną górną dla

=







3

1

3

1

0

2

3

1

3 3

2

0

1

2







,

= [x

1

, x

2

, x

3

, x

4

]

T

,

= [53, −1, −1]

T

,

oraz oblicz x

3

x

4

.

3A. (5 pkt.) Niech

=

1
1

.

Oblicz A

1

oraz macierz taką, że (+ 2I)

1

A

2

I. Dlaczego taka macierz

istnieje?

4A. (4 pkt.) Oblicz det(A) i drugą kolumnę macierzy odwrotnej do

=




3

1

1

0

2

3

3 3




.

5A. (6 pkt.) Pokaż, że















x

0

0

0

a

0

1

x

0

0

a

1

0

1

x

0

a

2

0

0

1

x

a

3

0

0

0

a

4















a

0

a

1

a

2

x

2

a

3

x

3

a

4

x

4

.

Skorzystaj z tej zależności do pokazania, że jeśli

a

0

a

1

a

2

a

3

a

4

6= 0,

to wartość wyznacznika jest równa zero dla każdego nierzeczywistego bę-
dącego pierwiastkiem 5-tego stopnia z jedynki. Czy można to uzasadnić bez
obliczania tych pierwiastków? Podaj liczbę zespoloną c, dla której wielomian
x

5

− 1 dzieli się bez reszty przez wielomian x − c.

background image

Kolokwium IB

Algebra z Geometrią Analityczną, I rok informatyki, WPPT

29 listopada 2007 r.

1B.

• (2 pkt.) Podaj interpretację geometryczną następującego zbioru punktów

na płaszczyźnie

{z ∈ C : Im(¯i) = 3¬ arg(iz¬ π/2}.

• (2 pkt.) Jaki jest związek między pierwiastkami n-tego stopnia z liczb

zespolonych oraz −z?

• (2 pkt.)Znajdź wszystkie liczby zespolone z, które spełniają równanie

2(1 +

i)z

3

= (

3 + i)

2

. Wynik przedstaw w postaci algebraicznej.

2B. (4 pkt.) Zastosuj eliminację Gaussa do przekształcenia następującego układu

x

1

− x

2

+ 2x

3

− x

4

1,

2x

1

x

2

− 2x

3

− 2x

4

= 1,

2x

2

x

3

x

4

= 3,

x

3

− 3x

4

3.

do układu z macierzą trójkątną górną oraz oblicz x

3

x

4

.

3B. (5 pkt.) Niech

=

1
1

,

=

2 0
4 1

.

Oblicz A

1

(B)

2

oraz macierz taką, że (X

1

A)

1

B. Dlaczego taka

macierz istnieje?

4B. (4 pkt.) Oblicz det(A) i drugą kolumnę macierzy odwrotnej do

=




3 1 1
1 2 3
0 0 3




.

5B. (6 pkt.) Niech w(x) = x

4

a

3

x

3

a

2

x

2

a

1

a

0

, gdzie a

0

6= 0. Dlaczego

wszystkie pierwiastki wielomianu w(x) są różne od zera? Wiadomo, że wielo-
mian w(x) może być zapisany w postaci w(x) = (x−x

1

)(x−x

2

)(x−x

3

)(x−x

4

),

gdzie x

1

, x

2

, x

3

, x

4

są pierwiastkami wielomianu w(x). Czemu równa się su-

ma pierwiastków wielomianu w(x)? Podaj współczynniki wielomianu, którego
pierwiastkami są wszystkie odwrotności pierwiastków wielomianu w(x).

background image

Kolokwium IC

Algebra z Geometrią Analityczną, I rok informatyki, WPPT

29 listopada 2007 r.

1C.

• (2 pkt.) Podaj interpretację geometryczną następującego zbioru punktów

na płaszczyźnie {z ∈ C : |z| ¬ 1¬ arg(iz¬ π}.

• (2 pkt.) Jaki jest związek między pierwiastkami n-tego stopnia z liczb

zespolonych oraz iz?

• (2 pkt.) Znajdź wszystkie liczby zespolone z, które spełniają równanie

2z

3

= (1 − i)

2

. Wynik przedstaw w postaci algebraicznej.

2C. (4 pkt.) Zastosuj metodę eliminacji Gaussa do przekształcenie układu Ax b

do układu z macierzą trójkątną górną dla

=







1

1

2

2

2

3

4 4

0

0

3

10

1

8

6







,

= [x

1

, x

2

, x

3

, x

4

]

T

,

= [2, −468]

T

,

oraz oblicz x

3

x

4

.

3C. (5 pkt.) Niech

(7B)

1

=

3

7

1

2

.

Oblicz B, B

1

oraz macierz taką, że (XB

1

)

1

I. Dlaczego taka macierz

istnieje?

4C. (4 pkt.) Oblicz det(A) i drugą kolumnę macierzy odwrotnej do

=




3 1 1
4 2 3
0 0 3




.

5C. (6 pkt.) Znajdź rzeczywisty wielomian w(x) stopnia 9, ze współczynnikiem 1

przy najwyższej potędze, taki że w(1) = 16 i którego jedynymi pierwiastkami
są liczby 0, 1, i−i. Ponadto, zakładamy, że pierwiastki i−i są pierwiast-
kami jednokrotnymi wielomianu w(x). Czemu równa się współczynnik przy
x

8

? Odpowiedz na to pytanie bez obliczania wszystkich współczynników wie-

lomianu w(x).

background image

Kolokwium ID

Algebra z Geometrią Analityczną, I rok informatyki, WPPT

29 listopada 2007 r.

1D.

• (2 pkt.) Podaj interpretację geometryczną następującego zbioru punktów

na płaszczyźnie

{z ∈ C : 0 ¬ Rez ¬ 1¬ arg(iz¬ π}.

• (2 pkt.) Jaki jest związek między pierwiastkami n-tego stopnia z liczb

zespolonych oraz −iz?

• (2 pkt.) Znajdź wszystkie liczby zespolone z, które spełniają równanie

2(1 

i)z

3

= (1 +

i)

2

. Wynik przedstaw w postaci algebraicznej.

2D. (4 pkt.) Zastosuj eliminację Gaussa do przekształcenia następującego układu

x

1

+ 2x

2

+ 3x

3

+ 4x

4

= 11,

2x

1

+ 3x

2

+ 4x

3

x

4

= 12,

2x

1

+ 2x

2

− 2x

3

− 2x

4

= 2,

3x

2

+ 4x

3

+ 3x

4

= 10.

do układu z macierzą trójkątną górną oraz oblicz x

3

x

4

.

3D. (5 pkt.) Niech

(+ 2A)

1

=

1 2

4

5

.

Oblicz A, A

1

oraz macierz taką, że (A

1

X)

1

I. Dlaczego bez obliczania

wyznacznika macierzy A

T

można z góry powiedzieć, że nie może on być

liczbą ujemną?

4D. (4 pkt.) Oblicz det(A) i drugą kolumnę macierzy odwrotnej do

=




3 0 0
0 2 1
0 3 3




.

5D. (6 pkt.) Niech w(x) = x

4

a

3

x

3

a

2

x

2

a

1

a

0

. Wiadomo, że wielomian

w(x) może być zapisany w postaci w(x) = (x − x

1

)(x − x

2

)(x − x

3

)(x − x

4

),

gdzie x

1

, x

2

, x

3

, x

4

są pierwiastkami wielomianu w(x). Jaką własność muszą

mieć pierwiastki wielomianu w(x), żeby współczynnik a

3

był równy 0? Podaj

współczynniki wielomianu, którego pierwiastkami są −x

1

, −x

2

, −x

3

, −x

4

.