Haqiqiy Yevklid fazosida chiqizli almashtirishlar - Алгебра - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	34999UZS
Размер	202.1KB
Покупки	0
Дата загрузки	09 Январь 2026
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Алгебра

Продавец

Navruz

Дата регистрации 03 Декабрь 2023

21 Продаж

Haqiqiy Yevklid fazosida chiqizli almashtirishlar

Купить

A.QODIRIY NOMLI JIZZAX DAVLAT
PЕDAGOGIKA UNIVERSITETI
«Matеmatika va informatika» fakultеti
« Matеmatika va informatika » ta’lim yo`nalishi
(III kurs)
_____________________________ning
Analitik Geometriaya fanidan

Mavzu: Haqiqiy Yevklid fazosida chiqizli
almashtirishlar
Bajardi: Buriyev Navruz
Ilmiy rahbar: Pardayeva Zamira
Jizzax – 2023 yil

1K U R S I S H I

M U N D A R I J A:
KIRISH…………………………………………………...……………….….2
I BOB. CHIZIQLI ALMASHTIRISHLAR HAQIDA UMUMIY
TUSHUNCHALAR
1.1 Chiziqli fazo va uning elementlari…………………………..….......3
1.2 Chiziqli almashtirish matritsasi……………...………………..……5
II BOB.YEVKLID FAZOSIDA CHIZIQLI ALMASHTIRISHLAR
2.1. N o’lchovlivektorli Yevklidfazosi… ……………………………….......10
2.2. Ye vklid fazolarining ta'rifi va chiziqli almashtirishlar………….….13
XULOSA………………………………………………………………....…24
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR……………………………….….25
2

KIRISH.
To plam elementlari orasida ularni qo shish va songa ko paytirishʻ ʻ ʻ
amallarini kiritish mumkin va to plamlar turli tabiatli bo lishiga qaramasdan ular
ʻ ʻ
ustida kiritilgan qo shish va songa ko paytirish amallari juda ko p umumiy
ʻ ʻ ʻ
xossalarga ega bo ladi. Biz quyida to plam elementlarining tabiatini hisobga
ʻ ʻ
olmasdan bu to plamlar uchun umumiy bo lgan nazariya bilan tanishamiz.
ʻ ʻ
Tekislik yoki fazoda koordinatalar sistemasini kiritganimizda, geometrik
figuraga tegishli nuqtalar koordinatalarga ega bo'ladi. Agar figuraga tegishli
nuqtalarning koordinatalari biror algebraik tenglamani qanoatlantirsa, u algebraik
tenglama bilan aniqlanuvchi geometrik figura deyiladi.
Geometriya kursida o'rganish metodlarining asosini kooordinatalar
metodi tashkil qiladi. Biz asosan figuralarni ularning tenglamalari yordamida
o'rganamiz, ya'ni algebraik tenglamalarini o'rganish bilan shugullanamiz. Bu erda
algebraik metodlar asosiy rolni o'ynaydi. Biz asosan birinchi va ikkinchi darajali
tenglamalar bilan ish ko'ramiz. Analitik geometriya kursida o'rganiladigan
geometric figuralar sinfi unchalik katta bo'lmasa ham, birinchi va ikkinchi darajali
tenglamalar bilan aniqlanuvchi geometrik figuralar fan va te х nikada juda katta rol
o'ynaydi.
Birinchi darajali algebraik tenglamalar bilan aniqlanuvchi geometrik figuralar
– to'gri chiziq va tekislikdir. Ushbu asosiy geometrik figuralar bilan siz elementar
geometriya kursidan tanishsiz. Tekislikda ikkinchi darajali tenglamalar ikkinchi
tartibli chiziqlarni, fazoda esa ikkinchi tartibli sirtlarni aniqlaydi.
Geometriya sohasida yevklid fazosi va unda chiziqli almashtirishlar mavziso
ham chuqur o’rgniladi va bu tushunchalar muhim va fundamental tushunchalar
hisoblanib faqatgina geometriya sohasida emas, balki matematika va boshqa
sohalarda ham muhim ro’l o’ynaydi.
3

I BOB. CHIZIQLI ALMASHTIRISHLAR HAQIDA.
1.3 Chiziqli fazo va uning elementlari.Chiziqli almashtirish
matritsasi.
Tа’rif . Agar bo ’ sh bo ’ lmаgаn L-to ’ plаmning istalgan z y x , , elementlari va 
son uchun qo ’ shish-
L y x   , songa ko ’ paytirish- L x  аniqlаngаn bo ’ lib, bu
аmаllаr uchun quyidаgi хоssаlаr o ’ rinli bo ’ lsа:
1.
x y y x    , 2.     z y x z y x      ,
3.
L da shunday 0 (nol) element mavjudki, istalgan L x uchun x x  0 ,
4. Har bir
L x uchun, L da shunday - x elementi mavjudki, uning uchun
  0   x x
,
5.
 va  sonlar va L x uchun    x x     , 6. x x 1 ,
7.
  x x x        , 8.   y x y x       ,
u holda u chiziqli yoki v е kt о r fazo deyiladi.
Yuq о rid а gi t а ’rifd а s о ng а ko ’ p а ytirish а m а li d е g а nd а ikki h о l а tni f а rql а sh
k е r а k. А g а r t а ’rifd а gi s о nl а r h а qiqiy s о nl а r to ’ pl а mi
     , R d а n о ling а n d е b
q а r а ls а , bund а y chiziqli f а z о h а qiqiy chiziqli f а z о d е yil а di, а g а rd а bu s о nl а r
k о mpl е ks s о nl а r to ’ pl а mi C d а n о ling а n d е b q а r а ls а , bund а y chiziqli f а z о
k о mpl е ks chiziqli f а z о d е yil а di.
T а ’rif .
n   , , , 2 1  s о nl а r uchun nn aaax     
2211
t е nglik o ’ rinli bo ’ ls а ,
u holda chiziqli fazo elementi
x vektor naaa ,,,
21 
vektorlarning chiziqli
kombinatsiyasidan iborat deyiladi.
2. Chiziqli bog’liqlik, o’lcham va bazis tushunchalari
T а ’rif . Agar hammasi ham nolga teng bo ’ lm а g а n shund а y
n   , , , 2 1  s о nl а r
t о pilib, ul а r uchun
0
2211 
nn aaa
   
(1)
4

t е nglik o ’ rinli bo ’ ls а , u h о ld а naaa ,,,
21 
vektorlar sistemasi chiziqli bog ’ liq
vektorlar sistemasi deyiladi, aks holda, ya’ni (1) t е nglik o ’ rinli ek а nligid а n
0
21 
n  
bo ’ lsa, ular chiziqli erkli v е kt о rl а r sistemasi deyiladi.
А g а r naaa ,,,
21 
v е kt о rl а r о r а sid а n о l v е kt о r bo ’ ls а , u h о ld а ul а r chiziqli
b о g’liq bo’l а di. А g а r naaa ,,,
21 
v е kt о rl а rd а n bir n е cht а si chiziqli b о g ’ liq bo ’ ls а ,
u h о ld а ul а rning o ’ zi h а m chiziqli b о g ’ liq bo ’ l а di.
T а ’rif . А g а r
L chiziqli f а z о da n tasi chiziqli erkli va ist а lg а n 1n t а si
bog ’ liq bo ’ lgan vektorlar mavjud bo ’ lsa, ya’ni chiziqli erkli v е kt о rl а rning
maksimal s о ni
n g а t е ng bo ’ ls а , u holda L fazo n o ’ lchovli chiziqli fazo d е yil а di.
T а ’rif .
n o ’ lch о vli chiziqli f а z о d а gi ist а lg а n n t а chiziqli erkli v е kt о rl а r
sistemasi chiziqli f а z о ning b а zisi d е yil а di.
T ео r е m а . Chiziqli f а z о ning h а r bir el е m е ntini yag о n а usul bil а n b а zisning
chiziqli k о mbin а tsiyasi ko ’ rinishid а if о d а qilish mumkin.
3. Bir bazisdan boshqasiga o’tish
n
    , , ,21
v е kt о rl а r b а zis bo ’ lib, х v е kt о r ul а rning chiziqli k о mbin а tsiyasid а n
ib о r а t bo ’ lsin, ya’ni nnxxxx  
2211
, u h о ld а
nx x x , , , 2 1  s о nl а r x
v е kt о rning n
    , , ,21
b а zis bo ’ yich а k оо rdin а t а l а ri d е b yuritil а di.
n
o’lch о vli L chiziqli f а z о d а ikkit а n     , , ,21
v а * *2 *1 , , , n    b а zisl а r b е rilg а n
bo ’ lsin, u h о ld а
   n    , , , 2 1 lar uchun
nnnnnn nn nn
aaa aaa aaa
  
   

2211 22221212 12121111
tеngliklаrni hоsil qilаmiz, bu yerda
5















 
nn n n
n
n
a a a
a a a
a a a
A



2
2 22 21
1 12 11mаtritsа n
    , , ,21
bаzisdаn    n    , , , 2 1 bаzisgа o ’ tish mаtritsаsi dеyilаdi.
А mаtritsа хоs bo ’lmagan mаtritsа bo ’ lаdi, shuning uchun ungа tеskаri
1A
mаtritsа mаvjud bo ’ lib, bu mаtritsа
   n    , , , 2 1 bаzisdаn n     , , ,21
bаzisgа o ’ tish
mаtritsаsi bo ’ lаdi.
1.2. Chiziqli almashtirish matrisasi
T а’ rif . А g а r
1L chiziqli f а z о ning h а r bir el е m е nti 1L x uchun bir о n q о id а,
q о nung а а s о s а n
2L chiziqli f а z о ning а niq el е m е nti m о s qo ’ yilg а n bo ’ ls а, 1L ni 2L g а
а ksl а ntiruvchi о p е r а t о r b е rilg а n d е yil а di . Bu о p е r а t о rni
A d е b b е lgil а b ,
а ksl а ntirishni
2 1 : L L A  sh а kld а if о d а etil а di , bu а ksl а ntirishd а x ning y g а m о s
k е lishi
y Ax  k а bi yozil а di .
T а ’rif . Agar ist а lg а n
2 1, L y L x   va  son uchun
 
  xA x A
Ay Ax y x A
  
  
tenglik o’rinli bo’lsa, u holda 1 2
:A L L 
operator chiziqli operator deyiladi.
А g а r
L L A  : v а L L B  : chiziqli о p е r а t о rl а r bo’ls а , bund а y о p е r а t о rl а r
uchun
A B A   , va B A chiziqli о p е r а t о rl а rni а niql а shimiz mumkin bo’l а di. L
chiziqli f а z о ning o’zini-o’zig аа ksl а ntiruvchi b а rch а chiziqli о p е r а t о rl а r
to’pl а mini
) (L  d е b b е lgil а ymiz, о p е r а t о rl а rni qo’shish v а s о ng а
ko’p а ytirishg а nisb а t а n
) (L  to’pl а m chiziqli f а z о ni t а shkil et а di.
T а ’rif . Agar
) (L A   о p е r а t о r uchun shund а y  s о n m а vjud bo’lib,
x Ax 
, 0x
t е nglik o’rinli bo’ls а , u h о ld а
x vector A о p е r а t о rning хо s vektori d е yil а di.
6

m n R R A  :chiziqli о p е r а t о r bo’lsin. Biz A о p е r а t о rning m а trits а
ko’rinishini h о sil qil а miz. Buning uchun
nR d а n    , , , 2 1 va m
R
d а es а    m    , , , 2 1
b а zisl а rni о l а ylik.
m i m n R A R y Ax R x      , , uchun ushbu t е nglikl а rni yoz ао l а miz:
n j a a a A
y y y y Ax
x x x x
m mj j j i
m m
n n
, ,2,1 , 2 2 1 1
2 2 11
2 2 11
     
   
   
    
    
   
  
  
Bu yеrdаn quyidаgilаrni hоsil qilаmiz:
        








   
n
j
n
j
m
i
m
i i
n
j j ij i ij j j j x a a x A x Ax
1 1 1 1 1
  
,    m
i ii y y Ax
1 
dеmаk,

 
n
j j ij i m i x a y
1
, ,2,1 ,  tеngliklаr hоsil bo’lаdi. Аgаr biz ushbu
mаtritsаlаrni kiritsаk,












 

























 
mn m m
n
n
m n a a a
a a a
a a a
A
y
y
y
Y
x
x
x



 
2 1
2 22 21
1 12 11
2
1
2
1
, ,
,
u hоldа yuqоridаgi tеngliklаrni quyidаgichа yozishimiz mumkin:
Y AX 
bu yеrdа
A mаtritsа qаrаlаyotgаn A оpеrаtоrning bеrilgаn bаzislаrdаgi
mаtritsаsi dеyilаdi.
 nR A   bo’lsin, u hоldа bundаy оpеrаtоrgа mоs kеlаdigаn
mаtritsа kvаdrаtik mаtritsа bo’lаdi.






 
nn n n
n
n
a a a
a a a
a a a
A



2 1
2 22 21
1 12 11
5. Xarakteristik ko’phad. Xos son va xos ildiz
7

n n R x x x x   ) , , , ( 2 1 v е kt о r A chiziqli о p е r а t о rning  хо s s о nig а m о s k е luvchi
хо s v е kt о r, ya’ni
x Ax  bo’lsin.
А g а r












 
nx
x
x

2
1 v е kt о r m а trits а bo’ls а , u h о ld а ushbu t е nglik h о sil bo’l а di
  AX
.
Bu y е rd а n
E birlik m а trits а uchun, quyid а gi   0   E A  t е nglikni
yoz ао l а miz.Bu bir jinsli t е ngl а m а l а r sist е m а si h а r d о im n о l
0x yechimg а eg а .U
n о ld а n f а rqli yechimg а eg а bo’lishi uchun, ya’ni хо s v е kt о rning m а vjud bo’lishi
uchun
0  E A  bo’lishi, ya’ni
0
2 1
2 22 21
1 12 11





 




nn n n
n
n
a a a
a a a
a a a
E A



ekаnligi zаrur vа yеtаrlidir. Bu dеtеrmеnаnt
 gа nisbаtаn n -tаrtibli
ko’phаddаn ibоrаt bo’lаdi, uni
A оpеrаtоrning yoki A mаtritsаning хаrаktеristik
ko’phаdi, (1) tеnglаmа
A оpеrаtоrning (mаtritsаning) хаrаktеristik tеnglаmаsi
dеyilаdi. Shuni tа’kidlаsh lоzimki, хаrаktеristik ko’phаd qаrаlаyotgаn bаzisgа
bоg’liq bo’lmаydi.
A
оpеrаtоr n tа chiziqli erkli n     , , ,21
хоs vеktоrlаrgа egа bo’lib,
n   , , , 2 1 
хоs sоnlаri bo’lsin, u hоldа A оpеrаtоrning n     , , ,21
bаzisgа mоs
kеluvchi
A mаtritsаsi quyidаgi ko’rinishdа bo’lаdi:






 
n
A






0 0
0 0
0 0
2
1
,
ya’ni
A mаtritsа diаgоnаl mаtritsа bo’lаr ekаn.
8

Аksinchа, birоn-bir bаzisdа A оpеrаtоr mаtritsаsi diоgаnаl ko’rinishgа egа
bo’lsа, u hоldа bu bаzis vеktоrlаri
A оpеrаtоrning хоs vеktоrlаri bo’lib, mаtritsа
diоgаnаllаridаgа sоnlаr uning хоs sоnlаridаn ibоrаt bo’lаdi.
Аgаr
A оpеrаtоr n tа turli хоs sоnlаrgа egа bo’lsа, u hоldа ulаrgа mоs
kеluvchi хоs vеktоrlаr chiziqli erkli bo’lib, shu vеktоrlаr hоsil qilgаn bаzisdа
A
оpеrаtоr mаtritsаsi diоgоnаl ko’rinishgа egа bo’lаdi.
Misol .





 4 1
2 3 A о p е r а t о rningm а trits а sinibirorb а zisdadiagonalko ’ rinishgakelti
raylik .
Matrisaning xarakteristik tenglamasi tuzib, xos sonlarni topamiz
,0 4 1
2 3  



bundan .5,2,0107
212

   
Xos vektorlarni topish uchun
11 12 1 1 11 12 1 11 1 12 2
21 22 2 2 21 22 2 21 1 22 2
0 ( ) 0 , , 0 ( ) 0
a a x x a a x a x a x
a a x x a a x a x a x
    
                                                
ko’rinishdagi bir jinsli tenglamalar sistemasini yechamiz.
2 1 
xos songa mos keluvchi xos vektori 


 
 
0 2
0 2 21 21
x x
x x
sistemaning yechimi
bo’lib,
1
2b x b
    bo’ladi.
5 2 
xos songa mos keluvchi xos vektor esa 
 
0 022
21 21
xx xx
sistemaning
yechimi bo’lib, erkli o’zgaruvchini x
2 = c deb olsak. 1 c
x
c 

 
 
bo’ladi. b va c
ixtiyoriy sonlar bo’lgani uchun bitta xos songa bir nechta har xil xos vektorlar mos
kelishi mumkin. Xususan,
1 b c  bo’lsa, bir jinsli sistemaning fundamental
yechimlariga mos keluvchi xos vektorlar
1
2
1 x     va 2 1
1x  

 
 
ko’rinishda bo’ladi.
9

Bu xos vektorlardan tuzilgan 2 1
1 1 B     matrisa 1
2
1 x     va 2 1
1x  

 
 
bazisdagi
1
B A B 
 
almashtirishda berilgan A matrisani diаgоnаl mаtritsа ko’rinishiga
keltiradi.
1
1 1 1
1 2 3 B        
ekanligini hisobga olib, 1
B A B 
 
almashtirishni hisoblaylik
1 1 1 3 2 2 1 2 2 2 1 6 0 2 0
1 1 1
.
1 2 1 4 1 1 5 10 1 1 0 15 0 5
3 3 3B A B      
             
        
             
    
             
Demak, qaralayotgan bazisda
A оpеrаtоrning mаtritsаsi diоgаnаl
ko‘rinishgа ega bo’lib, mаtritsа diоgonаlidаgi sonlar
A оpеrаtоrning хоs
sоnlаridаn ibоrаt bo’lar ekan.
Teorema.
2A matritsaning xos sonlari, berilgan A matritsa xos sonlari
kvadratiga teng, hamda ikkala matritsaning xos vektorlari bir xildir.
Aq q   .
Teorema.
nA matritsaning xos sonlari, berilgan A matritsa xos sonlari n-
darajaga oshirilganiga teng, ammo ikkala matritsaning xos vektorlari bir xildir.
Teorema.
1 A matritsaning xos sonlari berilgan A matritsaning xos sonlariga
teskari bo’ladi, hamda matritsalarning xos vektorlari bir xil.
Teorema. Idempotent matritsaning har bir xos soni yoki nolga teng yoki
birga.
10

II BOB. YEVKLID FAZOSIDA CHIZIQLI ALMASHTIRISHLAR.
2.1. N o’lchovlivektorli Yevklidfazosi.
Biz I
1-4 , II
1-4 , III
1-2 aksiomalar yordamida n o’lchovli vektor fazo
tushunchasini kiritgan edik hamda chiziqli amallarga asoslanib, shu fazo
xossalarini o’rgangandik, lekin bu fazoda vektorning uzunligi, ikki vektor
orasidagi burchak, ikki vektorning perpendikulyarligi kabi tushunchalar
kiritilmagan edi. SHuning uchun I
1-4 , II
1-4 , III
1-2 aksiomalar qatoriga yangi
aksiomalar kiritish bilan yangi vektor fazolarni hosil qilamiz, shulardan biri
vektorli yevklid fazosidir.
Ta’rif. V vektor fazoning ixtiyoriy ikki ⃗a,⃗b vektori uchun ularning skalyar
ko’paytmasi deb atalgan haqiqiy son mos keltirilgan bo’lib (ko’paytmani
⃗a⋅b bilan
belgilaymiz), quyidagi to’rtta akskoma bajarilsa, bunday fazo p o’lchovli vektorli
yevklid fazosi deb ataladi (uni V
E bilan belgilaymiz).
V1 ∀ ⃗a,⃗b∈Vn
uchun ⃗a⋅⃗b= ⃗b⋅⃗a ,
V2 ∀ ⃗a,⃗b,⃗c∈Vn
uchun (⃗a+⃗b)⃗c= ⃗a⋅⃗c+⃗b⋅⃗c ,
V3 ∀ ⃗a,⃗b∈V n
va ∀ k∈R uchun k⃗a⋅⃗b= k⋅(⃗a⃗b) .
V 4 ∀ ⃗a≠ 0∈Vn
uchun ⃗a⋅⃗a> 0
Bu aksiomalarni odatda vektorlarning skalyar ko’paytirish aksio m alari
debyuritiladi.
Avvalo yuqoridagi aksiomalardan kelib chiqadigan ba’zi natijalarni ko’raylik.
1-natija. V
2 aksiomadagi assotsiativlik qonuni ikki qo’shiluvchi vektor uchun
o’rinli bo’lsa, u istalgan sondagi ko’shiluvchilar uchun ham o’rinlidir, ya’ni
(⃗a1+⃗a2+...+⃗am)⃗b= ⃗a1⃗b+⃗a2⃗b+ ...+am⃗b
(ifodadagi barcha vektorlar V
E ga
tegishli).
2-natija.
⃗0 vektorni har qanday vektor bilan skalyar ko’paytmasi nolga
tengdir, chunki V
3 ga as o san
(⃗0⋅⃗a)= (⃗0b⋅⃗a)= 0(⃗b⋅⃗a)= 0 .
11

3-natija. ⃗a⋅⃗a c kalyar ko’paytma faqat ⃗a= ⃗0 bo’lgandagina nolga tengdir, bu
bev osita V
4 aksioma va 2-natijadan kelib chiqadi.
⃗a⋅⃗a> 0 ⇒ √ ⃗a⋅⃗a
- haqiqiy sondir.
T a ‘ r i f .
√⃗a⋅⃗a haqiqiy sonni ⃗a vektorning m oduli (uzunl i gi) deyiladi va uni
√⃗a⋅⃗a=|⃗a|
ko’rinishda belgilanadi. Xususiy hol |⃗a|=1 bo’lsa, bunday ⃗a vektor
birlik vektor deb ataladi, bundan tashqari, nolь vektorning moduli nolga tengligi
ham ravshandir.
4-natija.
⃗b= λ⃗a⇒ |⃗b|=|λ|⋅|⃗a| , chunki
|⃗b|= √λ⃗a⋅λ⃗a= √λ(⃗a⋅λ⃗a)= √λλ (⃗a⃗a)= √λ2
⃗a⃗a=|λ|⋅|⃗a|
Teorema.
∀ ⃗a,⃗b∈VE uchun
o’rinlidir (Koshi — Bunyachovskiy tengsizligi).
Koshi-Bunyakovskiy tengsizligini
⃗a≠ ⃗0 va ⃗b≠ ⃗0 vektorlar uchun
quyidagicha yozib olaylik:
−1≤ ⃗a⃗b
|⃗a||⃗b|
≤1 . Bunda ⃗a⃗b
|⃗a||⃗b| kasrni biror φ burchak
kosinusi deb olish mumkin, ya’ni
cos φ= ⃗a⃗b
|⃗a||⃗b|
Ta’rif. (35) tenglik bilan aniqlanadigan burchaklarning eng kichigi
⃗a,⃗b
vektorlar orasidagi burchak deb ataladi.
φ= π
2
da ⃗a,⃗b vektorlar ortogonal deb ataladi. (35) dan ko’rinib turibdiki,
nolь bo’lmagan ikki vektor ortogonal bo’lishi uchun ularning skalyar ko’paytmasi
nolga teng bo’lishi zarur va yetarli ekan.
(35) da
φ= 0 yoki φ= π bo’lsa, ⃗a⋅⃗b=|⃗a||⃗b|; ga asosan ⃗a= λ⋅⃗b yoki ⃗a// { ⃗b¿
(35 )⇒ ⃗a⋅⃗b=|⃗a||⃗b|cos φ; (36 )
12

Demak, ikki vektorning skalyar ko’paytmasi shu vektorlar modullari bilan
ular orasidagi burchak kosinusining ko’paytmasiga teng.
Endi V
E ning bezisi masalasiga to’xtalaylik.
Ta’rif. V
n dagi ⃗e1,⃗e2,...,⃗en bazis vektorlarning har biri birlik vektor bo’lib,
ularning istalgan ikkitasi o’zaro ortogonal bo’lsa, bunday vektorlar sistemasi
ortonormalangan bazis (yoki dekart bazisi) deb ataladi, uni ham odatdagidek B = {
⃗e1,⃗e2,...,⃗en
}deb belgilaylik.
p o’lchovli yevklid fazosi
T a ‘ r i f . Eltuvchisi V
E bo’lgan (p o’lchovli vektorli yevklid fazosi) p
o’lchovli affin fazo p o’lchovli yevklid fazosi deb ataladi va Ye
p bilan belgilanadi.
Demak, elementlar i nuqta va vektor deb atalgan bo’sh bo’lmagan to’plam I
1-4 ,
II
1-4 , III
1-2 aksiomalarn i qanoatlantirsa, u to’plam n o’lchovli yevklid fazosi bo’ladi.
Ta’rifdan ko’rinadiki, p o’lchovli affin fazoning barcha ta’rif va teoremalari
Ye
p da ham o’z kuchini saqlaydi.
E
p dagi nuqtaning koordinatalaryaii 30- § dagidek ta’riflasak hamda dekart
reperini B = {
⃗e1,⃗e2,...,⃗en }deb olsak ⃗e1,⃗e2,...,⃗en ortonormalangan bazis), u holda
uch o’lchovli yevklid fazosi singari Ye
p da qator masalalarni hal qilish mumkin.
Biror dekart reperida A(x
1 x
2 . .., x
p ), V (y
1 y
2 , . . . , u
p ) ni olaylik.
Ta’rif. Ye
p dagi A,B nuqtalar aniqlagan
⃗AB vektor uzunligi shu ikkinuqta
orasidagi masofa deb ataladi va r(A, V) bilan belgilanadi.
Ta’rifga asosan
ρ(A,B)=⃗A,B . . 30-§ dagk ( 1 3) ni eslasak ,
⃗AB = {y1− x1,y2− x2,.....,yn− xn,}
(39) formuladan:
ρ(AB )= √(y1− x1)
2+(y2− x2)
2+ .....+(yn− xn)
2
(41)
Bu formula Ye
n dagi ikki nuqta orasidagi masofani topish formulasidir.
Teorema. Ye
p dagi ixtiyoriy uchta A, V, S nuqta uchun
ρ(A,C )≤ ρ(A.B)+ρ(B ,C )
o’rinlidir.
13

2.2. Ye vklid fazolarining ta'rifi va chiziqli almashtirishlar.
Geometriyada uchragan jismlarning ko'pgina xossalari segmentlar uzunligini
va chiziqlar orasidagi burchakni o'lchash qobiliyati bilan chambarchas bog'liq.
Chiziqli fazoda biz hali bunday o'lchovlarni amalga oshira olmaymiz, buning
natijasida chiziqli fazolarning umumiy nazariyasini geometriyaga va boshqa bir
qator matematik fanlarga qo'llash sohasi ancha toraydi. Biroq, bu qiyinchilikni
ikkita vektorning skalyar mahsuloti tushunchasini kiritish orqali bartaraf etish
mumkin. Ya'ni, chiziqli o'lchovli haqiqiy fazo bo'lsin. Keling, har bir vektor juftiga
haqiqiy raqamni tayinlaymiz va bu raqamga qo'ng'iroq qilamiz skalyar
mahsulot vektorlar va agar quyidagi talablar qondirilsa:
1. (kommutativ qonun) .
3. har qanday haqiqiy uchun .
4. nolga teng bo'lmagan har qanday vektor uchun .
Skalar mahsulot kontseptsiyaning alohida holatidir ikkita vektor
argumentining sonli funksiyasi , ya'ni qiymatlari raqamlar bo'lgan funksiya.
Shuning uchun, argumentlarning har qanday qiymatlari uchun qiymatlari haqiqiy
bo'lgan va 1 - 4 talablari qondiriladigan vektor argumentlarining sonli funktsiyasini
skalyar mahsulot deb atashimiz mumkin.
Nuqta mahsuloti aniqlangan haqiqiy chiziqli fazo chaqiriladi Evklid va bilan
belgilanadi.
E'tibor bering, Evklid fazosida nol vektor va har qanday vektorning skalyar
ko'paytmasi nolga teng: . Haqiqatan ham, va talabga ko'ra 3 . Aytaylik, biz buni
tushunamiz.
1. Nuqtada boshi umumiy bo'lgan geometrik vektorlarning oddiy uch
o'lchovli fazosi bo'lsin. Analitik geometriyada bunday ikkita vektorning skalyar
ko paytmasi ga teng haqiqiy son bo lib, bu yerda va vektorlarning uzunliklari va ,ʻ ʻ
vektorlar orasidagi burchak , ga teng bo lib, barcha 1 − 4 talablar qanoatlantirilishi
ʻ
isbotlangan. bu raqam.
Shunday qilib, biz kiritgan skalyar ko'paytma tushunchasi geometrik
vektorlarning skalyar ko'paytmasi tushunchasini umumlashtirishdir.
14

2. Haqiqiy koordinatali bo'shliq - o'lchovli qatorlarni ko'rib chiqing va har bir
juft va shunga o'xshash qator vektorlariga haqiqiy sonni belgilang.
Ushbu raqam uchun 1 - 4 barcha talablar bajarilishini tekshirish oson:
va shunga o'xshash. Nihoyat,
chunki da raqamlarning kamida bittasi noldan farq qiladi.
Bu erdan ko'ramizki, bu son qator vektorlarining skalyar ko'paytmasi va , fazo
esa shunday skalyar ko'paytmani kiritganimizdan keyin Evklidga aylanadi.
3. Chiziqli real o'lchamli fazo bo'lsin va uning bazisi bo'lsin. Keling, har bir
vektor juftiga haqiqiy sonni belgilaylik. Keyin bo'shliq Evklidga aylanadi, ya'ni
son vektorlarning skalyar ko'paytmasi bo'ladi. Haqiqatdan ham:
Hatto boshqa yo'llar bilan bizning fazomizni Evklid qilishimiz mumkin,
masalan, biz vektorlar juftligiga haqiqiy sonni belgilashimiz mumkin.
B unday son uchun skalyar ko'paytmani tavsiflovchi 1 - 4 barcha talablar
qanoatlantirilishini tekshirish oson. Ammo bu erda (xuddi shu asosda) biz boshqa
raqamli funktsiyani aniqlaganimiz sababli, boshqa "o'lchov ta'rifi" bilan boshqa
Evklid fazosi olinadi.
4. Nihoyat, bir xil bo'shliqqa murojaat qilib, raqamli funktsiyani ko'rib
chiqing, u uchun , tenglik bilan aniqlanadi. Bu funksiya endi skalyar mahsulot
emas, chunki 4-talab buzilgan: uchun, vektor , a ga teng. Shunday qilib, bu erdan
Evklid fazosi olinmaydi.
Skayar mahsulotning ta'rifiga kiritilgan 2 va 3 talablardan foydalanib,
quyidagi formulani olish oson:
Bu yerda , vektorlarning ikkita ixtiyoriy tizimi. Demak, xususan, ixtiyoriy
bazis uchun va har qanday vektor juftligi uchun , , ya'niqayerda. Tenglikning o'ng
tomonidagi ifoda (1) va ichida ko'phad bo'lib va deyiladi ikki chiziqli shakl dan va
(uning har bir a'zosi chiziqli, ya'ni birinchi darajali, nisbatan va nisbatan). Ikki
chiziqli shakl deyiladi simmetrik , agar uning har bir koeffitsienti uchun simmetriya
sharti bajarilsa. Shunday qilib, skalyar mahsulot ixtiyoriy asosda vektorlar
koordinatalarida ikki chiziqli simmetrik shakl sifatida ifodalanadi , real
15

koeffitsientlar bilan . Lekin bu hali ham yetarli emas. Ya'ni, deb faraz qilsak, biz (1)
tenglikdan olamiz
Chiziqli fazoni ko'rib chiqaylik L. Vektorlarni qo'shish va vektorni songa
ko'paytirish amallari bilan bir qatorda, biz bu fazoda yana bitta operatsiyani,
skalyar ko'paytirish amalini kiritamiz.
Ta'rif 1
Har bir vektor juftligi bo'lsa a , b n L, ba'zi qoidaga ko'ra, belgi bilan
belgilangan haqiqiy sonni bog'lang ( a , b ) va shartlarni qondirish
1. ( a , b ) = ( b , a ),
2. ( a + bilan , b ) = ( a , b ) + ( bilan , b ),
3. (a a , b ) = a( a , b )
4. > 0 " a ¹ 0 u = 0 Û a = 0 ,
keyin bu qoida deyiladi skalyar ko'paytirish , va raqam ( a , b )
deyiladi skalyar mahsulot vektor a vektor uchun b .
Raqam chaqiriladi skalyar kvadrat vektor a va belgilang, ya'ni.
1) - 4) shartlar chaqiriladi nuqta mahsulot xususiyatlari : birinchisi
mulkdir simmetriya (kommutativlik), ikkinchi va uchinchi - xususiyatlar chiziqlilik ,
to'rtinchi - ijobiy aniqlik , va w sharti shart deyiladi degenerativlik skalyar
mahsulot.
Ta'rif 2
Evklid fazosi vektorlarni skalyar ko'paytirish amali kiritilgan haqiqiy chiziqli
fazodir.
Evklid fazosi E bilan belgilanadi.
Skayar ko'paytmaning 1) - 4) xossalari deyiladi aksiomalar evklid fazosi.
Evklid fazolarining misollarini ko'rib chiqing.
16

· V 2 va V 3 fazolar Evklid fazolaridir, chunki ular bo'yicha barcha
aksiomalarni qanoatlantiruvchi skalyar ko'paytma quyidagicha aniqlandi
Chiziqli fazoda R P ( x ) eng ko'p darajali ko'phadlar P vektorlarni skalyar
ko'paytirish va formula bilan kiritilishi mumkin
Kiritilgan amal uchun skalyar mahsulot xossalarining bajarilishini
tekshiramiz.
2) O'ylab ko'ring. Unda ruxsat bering
4) . Ammo har qanday sonlarning kvadratlari yig'indisi har doim noldan katta
yoki teng bo'ladi va agar bu raqamlarning barchasi nolga teng bo'lsa, nolga teng
bo'ladi. Demak, , agar polinom nolga teng bo'lmasa (ya'ni uning
koeffitsientlari orasida nolga teng bo'lmagan koeffitsientlar mavjud)
va Û qachon, bu degani.
Shunday qilib, skalyar ko'paytmaning barcha xossalari qanoatlantiriladi, ya'ni
tenglik R fazodagi vektorlarning skalyar ko'payishini belgilaydi. P ( x ) va bu
fazoning o'zi Evkliddir.
Chiziqli fazoda R n vektor nuqtani ko'paytirish vektor
uchun formula bilan aniqlash mumkin
Keling, buni ko'rsataylik har qanday chiziqli fazoda skalyar ko'paytirish
aniqlanishi mumkin, ya'ni. har qanday chiziqli fazoni Evklid fazosiga aylantirish
mumkin. Buning uchun L bo'shliqni oling n ixtiyoriy asos ( a 1 , a 2 , …, a P ).
Bunga asos bo'lsin
17

a = a 1 a 1 + a2 a 2 + …+ a P a P va b = b1 a 1 + b2 a 2 + …+ b P a P .
( a , b ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + …+ a P b P . (*)
Skalar mahsulotning xossalarini amalga oshirishni tekshiramiz:
1) ( a , b ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + …+ a P b P = b 1 a 1 + b 2 a 2 + …+b P a P =
( b , a ),
2) Agar , keyin
Keyin
( a + bilan , b ) =
= ( a , b ) + ( bilan , b ).
3. (l a , b ) = (la 1)b 1 + (la 2)b 2 + …+ (la P )b P = la 1 b 1 + la 2 b 2 + …+
la P b P =
L(a 1 b 1) + l(a 2 b 2) + …+ l(a) P b P ) = l ( a , b ).
4. " a ¹ 0 va agar hamma narsa a i = 0, ya'ni. a = 0 .
Shuning uchun tenglik ( a , b ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + …+ a P b P L da
belgilaydi n skalyar mahsulot.
E'tibor bering, ko'rib chiqilgan tenglik ( a , b ) = a 1 b 1 + a 2 b 2 + …+
a P b P turli fazoviy bazalar uchun bir xil vektorlarning skalyar mahsulotining turli
qiymatlarini beradi a va b . Bundan tashqari, skalyar mahsulot tubdan boshqacha
18

tarzda aniqlanishi mumkin. Shuning uchun biz (*) tenglikdan foydalanib, skalyar
mahsulotning vazifasini chaqiramiz. an'anaviy .
Ta'rif 3
Norma vektor a bu vektorning skalyar kvadratining kvadrat ildizining
arifmetik qiymati.
Vektor normasi || bilan belgilanadi a ||, yoki [ a ], yoki | a | . Shunday qilib,
keyin ta'rif
|| a || .
Normning quyidagi xususiyatlari mavjud:
1. || a || = 0 Û a = 0 .
2. ||a a ||= |a|.|| a || "OR.
3. |( a , b )| £ || a ||.|| b || (Koshi-Bunyakovskiy tengsizligi).
4. || a + b || £ || a || + || b || (uchburchak tengsizligi).
An'anaviy tarzda belgilangan skalyar ko'paytirish bilan V 2 va V 3 Evklid
bo'shliqlarida ` vektor normasi. a uning uzunligi
||` a || = |` a |.
Evklid fazosida R n skalyar ko'paytirish vektor normasi
bilan ga teng
|| a || = .
Ta'rif 4
Vektor a Evklid fazosi deyiladi normallashtirilgan (yoki yolg'iz ) agar uning
normasi bittaga teng bo'lsa: || a || = 1.
Agar a a ¹ 0 , keyin vektorlar va birlik vektorlardir. Berilgan vektorni
topish a mos keladigan birlik vektori (yoki ) chaqiriladi ratsion vektor a .
19

Koshi-Bunyakovskiy tengsizligidan kelib chiqadiki
Qayerda ,
shuning uchun nisbatni qaysidir burchakning kosinusu deb hisoblash mumkin.
Ta'rif 5
Burchak j (0 £ j burchak vektorlar orasida a va b evklid fazosi.
Shunday qilib, vektorlar orasidagi burchak a va b Evklid fazosi formula bilan
aniqlanadi
j = = arccos.
E'tibor bering, chiziqli fazoda skalyar ko'paytirishni joriy etish ushbu fazoda
geometrik vektorlar fazosida mumkin bo'lganlarga o'xshash "o'lchovlar" ni, ya'ni
vektorlarning "uzunliklarini" va vektorlar orasidagi "burchaklarni" o'lchashni
amalga oshirishga imkon beradi. , skalyar ko'paytirishni belgilash shaklini
tanlashda bunday o'lchovlar uchun "miqyos" ni tanlashga o'xshaydi. Bu o'lchovlar
bilan bog'liq bo'lgan geometriya usullarini ixtiyoriy chiziqli bo'shliqlarga
kengaytirish imkonini beradi va shu bilan algebra va tahlilda uchraydigan
matematik ob'ektlarni o'rganish vositalarini sezilarli darajada kuchaytiradi.
Ta'rif 6
Vektorlar a va b Evklid bo'shliqlari deyiladi ortogonal , agar ularning nuqta
mahsuloti nolga teng bo'lsa:
E'tibor bering, agar vektorlardan kamida bittasi nolga teng bo'lsa, u holda
tenglik amal qiladi. Haqiqatan ham, beri nol vektor sifatida ifodalanishi
mumkin 0 = 0. a , keyin ( 0 , b ) = (0. a , b ) = 0.( a , b ) = 0. Shuning uchun, nol
vektor har qanday vektorga ortogonaldir evklid fazosi.
Ta'rif 7
Vektor tizimi a 1 , a 2 , …, a t Evklid fazosi deyiladi ortogonal , agar bu
vektorlar juft ortogonal bo'lsa, ya'ni.
20

( a i , a j ) = 0 " i ¹ j , i , j =1,2,…, m .
Vektor tizimi a 1 , a 2 , …, a t Evklid fazosi
deyiladi ortonormal (yoki ortonormal ) agar u ortogonal bo'lsa va uning har bir
vektori normallashtirilgan bo'lsa, ya'ni.
( a i , a j ) = , i , j = 1,2, …, m .
Ortogonal vektorlar tizimi quyidagi xususiyatlarga ega:
1. Agar nolga teng bo'lmagan vektorlarning ortogonal
sistemasi, keyin sistema bu sistemaning har bir vektorini
normallashtirish natijasida olingan qiymat ham ortogonaldir.
2. Nolga teng bo'lmagan vektorlarning ortogonal tizimi chiziqli mustaqildir.
Agar biron-bir ortogonal, demak, ortonormal vektorlar tizimi chiziqli mustaqil
bo'lsa, unda bunday tizim berilgan fazoning asosini tashkil qilishi mumkinmi? Bu
savolga quyidagi teorema javob beradi.
Teorema 3
Har birida P - o'lchovli Evklid fazosi ( ) ortonormal asos mavjud.
Isbot
Teoremani isbotlash degani topmoq bu asos. Shuning uchun biz quyidagi
tarzda harakat qilamiz.
Berilgan Evklid fazosida ixtiyoriy asosni ko'rib chiqing ( a 1 , a 2 , …, a n ),
undan ortogonal asos quramiz ( g 1 , g 2 , …, g n ), keyin esa bu asosning
21

vektorlarini normallashtiramiz, ya'ni. ruxsat bering. Keyin vektorlar sistemasi
( e 1 , e 2 ,…, e n ) ortonormal asos hosil qiladi.
Shunday qilib, B :( a 1 , a 2 , …, a n ) ko'rib chiqilayotgan fazoning ixtiyoriy
asosidir.
1. Keling, qo'ying
g 1 = a 1 , g 2 = a 2 + g 1
va vektor bo'lishi uchun koeffitsientni tanlang g 2 vektorga ortogonal edi g 1,
ya'ni. ( g 1 , g 2) = 0. Buyon
,
keyin tenglikdan = - toping.
Keyin vektor g 2 = a 2 – g 1 vektorga ortogonal g 1 .
g 3 = a 3 + g 1 + g 2 ,
va tanlang va shunday qilib vektor g 3 ortogonal edi va g 2 , va g 3, ya'ni.
( g 1 , g 3) = 0 va ( g 2 , g 3) = 0. Toping
Keyin tengliklardan va mos
ravishda topamiz va .
Shunday qilib vektor g 3 = a 3 –` g 1 – g 2 vektorga ortogonal g 1 va g 2 .
22

Xuddi shunday, biz vektorni quramiz
g 4 = a 4 –` g 1 – g 2 – g 3 .
Buni tekshirish oson ( g 1 , g 4) = 0, ( g 2 , g 4) = 0, ( g 3 , g 4) = 0. 2 – …
– g k –1 , k = 2, 3, …, n .
3) Olingan vektorlar sistemasini normallashtirish ( g 1 , g 2 , …, g P ), ya'ni.
qo'ying.
4) Ortonormal asosni yozing ( e 1 , e 2 , …, e n }.
Keyinchalik ortonormal asos belgilanadi
B 0 :( e 1 , e 2 , …, e n }.
Biz quyidagilarni ta'kidlaymiz ortonormal asos xususiyatlari .
1) Ortonormal asosda har qanday ikkita fazo vektorining skalyar ko'paytmasi
ularning tegishli koordinatalari ko'paytmalari yig'indisiga teng: ( a , b ) = a 1 b 1 +
a 2 b 2 + …+ a P b P .
2) Agar qaysidir asosda ikkita vektorning skalyar ko‘paytmasi ularning mos
keladigan koordinatalari ko‘paytmalari yig‘indisiga teng bo‘lsa, bu asos
ortonormal hisoblanadi.
Shunday qilib, agar Evklid fazosining har qanday asosi ortonormal
bo'ladi skalyar mahsulot vektor koordinatalari ko'paytmalari yig'indisi sifatida
aniqlanadi shu asosda .
3) Ortonormal asosda vektor normasi uning koordinatalari kvadratlari
yig'indisining kvadrat ildiziga teng.
|| a || = .
Ta'rif 8.
M to'plam deyiladi metrik fazo , agar uning har qanday ikkita elementi
bo'lgan qoida mavjud bo'lsa X va da ba'zi haqiqiy son r ( X , da )
chaqirildi masofa shartlarni qondiradigan ushbu elementlar orasida:
1.r( X , da ) = r( da , X );
2.r( X , da )³ har qanday uchun 0 X va da , va r( X , da )=0 agar va faqat
agar X = da ;
23

3.r( X , da ) £ r( X , z ) + r( da , z ) har qanday uchta element
uchun X , da , z OM.
Metrik fazoning elementlari deyiladi nuqta .
Metrik fazoga R fazoni misol qilib keltirish mumkin n , unda nuqtalar
orasidagi masofani (bu fazoning vektorlari) formula r() bilan aniqlash
mumkin. X , da ) = || X – da ||.
Bunday vektor fazoga mos keladi. Ushbu maqolada birinchi ta'rif dastlabki
ta'rif sifatida qabul qilinadi.
24

XULOSA.
Geometriya sohasida yevklid fazosi va unda chiziqli almashtirishlar mavziso
ham chuqur o’rgniladi va bu tushunchalar muhim va fundamental tushunchalar
hisoblanib faqatgina geometriya sohasida emas, balki matematika va boshqa
sohalarda ham muhim ro’l o’ynaydi.
Yevklid fazosi — Yevklid geometriyasida o rganiladigan tekislik va uchʻ
o lchovli fazoning umumlashgani. Agar vektor fazoda ixtiyoriy x, u vek- torga
ʻ
quyida keltirilgan aksiomalarni qanoatlantiruvchi va (x, u) deb belgilanuvchi son
mos qo yilgan bo lsa, bu vektor fazo Yevklid fazosi, (x, u) soni esa skalyar
ʻ ʻ
ko paytma deyilishi haqida bilib oldik. Aksiomalar:
ʻ
(x, x)>0; x=0 bo lgan xildagina (x, x)=0;
ʻ
(x, u)=(x, u);
(Xx, u)=X(x, u);
(x+u, 2)=(x, 2)+(u, 2).
Skalyarning haqiqiy yoki kompleksliligiga karab mos ravishda haqiqiy
Yevklid fazosi kompleks Yevklid fazosi deb yuritilishi va undan tashqari agar
Yevklid fazosi hosil qilgan vektor fazo (i) o lchovli bo lsa, Yevklid fazosi ham
ʻ ʻ
n o lchovli deyilishi haqida ma’lumotlar o’rganib oldik. Ba zan, faqat chekli
ʻ ʼ
o lchovli fazolargina Yevklid fazosi deb ataladi. Yevklid fazosida formula bilann
ʻ
vektor uzunligi, ikki vektor orasidagi burchak aniqlanishi haqida o’rganildi.
25

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR.
1. Sh.M.Mirziyoev “Matematika ta’limi va fanlarini rivojlantirishni davlat
tamonidan qo’llab quvatlash” 2019 yil 9 iyuldagi PQ-4387-sonli qarori.
2. Sh.M.Mirziyoev “Matematika sohasidagi ta’lim sifatini oshirish va
ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to’g’risida” gi 2020 yil
7 maydagi PQ-4708-sonli qarori.
3. Sh.M.Mirziyoev “O’zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining
V.I.Roma-novskiy nomidagi matematika instituti faoliyatini tubdan
takomillashtirish chora tadbirlari to’g’risida”gi PQ-4762-sonli qarori.
4. N.N.Alimov, J.R.Turmatov, «Pedagogik texnologiyalar», o’quv-
uslubiy qo’llanma. Jizzax, 2007.
5. D.I.Yunusova “Matematikani o’qitishning zamonaviy texnologiyalari”
T.: “Fan” nash.-2010 yil.
6. S.A.Gasteva, S.E. Lyapin “Matematika o’qitish metodikasi”. T.: “O’rta
va Oliy maktab” nashriyoti-1960 yil.
7. Baxvalov .S.V., Modenov P.S., Parxomenko A.S. Analitik
geometriyadan
masalalar to’plami.Toshkent,2006,546 bet.
8. Il’in V.A. Poznyak E.G. Analiticheskaya geometriya.M., Nauka, 1981,
232s.
9. Pogorelov A.V.Analitik geometriya. Toshkent, O’qituvchi,1983, 206
bet.
10. Postnikov M.M. Analiticheskaya geometriya.M.,Nauka,1979,336 s.
11. Suberbiller O.N. Zadachi i uprajneniya po analiticheskoy geometrii.
Sankt-Peterburg -Moskva, Izd. Lan’, 2003 g.336 str.
12. Kletenik D.V.Sbornik zadach po analiticheskoy geometrii. M.
Nauka.1998,
13. Kravchenko K. Resheniya zadach po analiticheskoy geometrii.
14. http:// www.a-geometry.narod.ru
26

Haqiqiy Yevklid fazosida chiqizli almashtirishlar

Купить