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1、科目名稱:《高等代數(shù)》
姓名: 班級: 考試時間:120分鐘 考試形式:閉卷
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一、填空題(每小題5分,共25分)
1、 在P[X]中,向量1 + x + x2關(guān)于基1,x-1,x2-3x + 2的坐標為 o
2、 向量組名 =(1,2,-1),% =(2,4,-2),% =(3,0,3),% = (1,-1,2),% =(5,-3,8)的秩
為 ,一個最大無關(guān)組為 .o
3、 (維數(shù)公式)如果*,皓是線性空間V的兩個子空間,那么 o
,3
2、 -2 0、
4、 假設(shè)A= -1 3 -1的特征根是 ,特征向量分別為 o
廠5 7 -b
5^實二次型/3,尤2,尤3)=-4尤]工2 +2乂[工3 +2工2工3的秩為 二、是非題(每小題2分,共20分)
1、 如果/,角,…,。,線性無關(guān),那么其中每一個向量都不是其余向量的線性組合。 ( )
2、 在P[x]中,定義變換4/(工)=/(工0),其中與6戶,是一固定的數(shù),那么變換A是線 性變換。()
3、 設(shè)是向量空間V的兩個子空間,那么它們的并W}\JW2也是V的一個子空間。
( )
4、 兩個歐氏空間同構(gòu)的充分且必要條件是它們有相同的維數(shù)。( )
5、 令§ =
3、0,工2,工3,工4 )是中的任意向量,那么5是中到自身的線性變換。其中
$(S)= O]2,",對,葺)。( )
6、 矩陣A的特征向量的線性組合仍是A的特征向量。( )
7、 若矩陣A與B相似,那么A與B等價。( )
8、 〃階實對稱矩陣人有〃個線性無關(guān)的特征向量。( )
9、 在M2(R)中,若W由所有滿足跡等于零的矩陣組成,那么W是M?(R)的
子空間。( )
10、齊次線性方程組(人E-A)X=0的非零解向量是A的屬于4的特征向量。
( )
三、 明證題(每小題XX分,共31分)
1、 設(shè)5,勺,…,G是線性空間V的一組基,A是V上的線性變換,證明:A可逆當且 僅
4、當/U],而2,???,人勺線性無關(guān)。(10)
2、 設(shè)5是〃維歐氏空間V的一個線性變幻,證明:如果5是對稱變幻,另=/是單位 變幻,那么萬是正交變換。(11)
3、 設(shè)V是一個〃維歐氏空間,證明:如果叱,明都是V得子空間,那么 (叱+必尸=叱上「|雄。(10)
四、 計算題(每小題8分,共24分)
q -3 3、
1、 求矩陣A= 3 -5 3的特征根與特征向量,并求滿秩矩陣F使得P-AP為對
〔6—6 4,
角形矩陣。
‘3 2 0、
2、 求一個正交矩陣使得U AU使對角形式,其中A= 2 4 -2 o
<0 -2 5 ,
3、 化二次型/(x,,x2,x3) =
5、-4x,x2 + 2x,x3 + 2x2x3平方和,并求所用的滿秩線性 變換。
科目名稱:《高等代數(shù)》
姓名: 班級: 考試時間:120分鐘 考試形式:閉卷
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SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS
一、填空題(每小題5分,共25分)
1、 (3,4,1)
2、 秩為2, 一個最大無關(guān)組為%,%
3、 維(* ) + 維(V2 )=維(* +匕)+ 維(V^V2 )
4、特征根是1, 1, 2,特征向量分別為% =(1,1,1),% =(2,1,-1),
5、秩為3
、是非
6、題
(每小題2分,共20分)
1、(是
)
2、(是
)
3、(是
)
否否否是是是是 ->z(x Z(K ‘ ' zfx z(x
、 、 、 、 、
4 5 6 7 8
)
)
)
)
)
)
)
三、明證題(每小題XX分,共31分)
1、 證明 設(shè)人可逆,則存在,且4一'也是V的線性變換,(1)
若人?,人勺,...,人勺線'性才目關(guān),貝UAT(A5),AT(A£2),???,AT(Aq),(2)
即£],%,???,%也線性相關(guān),這與假設(shè)£”2,…,勺是基矛盾,故曲|,曲2,…,曲〃線性
無關(guān)。(5)反之,若必|,Aq,…,必〃線性無關(guān),因
7、V是〃維線性空間,故它也是V的 一組基,(7)
故對v中任意向量% 有%二人以鹵+燈公+???+*〃§),即存在 a =毯鹵+(勺+??? + /&),使A(a) = %,故A為V到V上的變換。(8)
若 又 有 月=/|£| +槌2+??? + /〃£〃 , 使 A(/?) = Q| , 即
A/3 = 4Aq +l2Ae2 +???+/,/£〃 = (#/£[ +k2Ae2 + ???+&,/$〃),因為 A#”■£"???,A勺
是基,£?=餡,0 = 1,2,即a = f3,從而A又是一一的變換,故A為可逆變換。(10)
2、 證:|施)_肆=0⑥Y0⑥_£〉= 0⑥⑥^〉+
8、〈京〉,(4)
=0⑥^⑥)-20仁)肉+修2(05 ,(8)
=20(曰,5估)〉-2倍(曰,$2?), (10)
=0
,(11)
3、證:(1) e (w, + G VK1 => (w} + VV2 )x c W/QVKX ,(5)
同理(叱+w2y n w「n昭,
(8)
則(叱+%尸="「|修。
四、計算題(每小題8分,共24分)
1、解:|/IE —A| = (/l + 2)2(4-4),
(10)
則A的特征根為人]以=-2 , 23 =4,
4 3 = 1,2,3),它們對應(yīng)的特征向量分別為% =
(I)
rn
0
,。2 =
1
9、
,% =
i
7
°
Z
易知名,的,%線性無關(guān),取2 =
‘ i ii、
"-2
0
0、
0 1 1
,那么就得PT" =
0
-2
0
廠1 0 2,
<0
0
(8)
2、解:|AE-^=(2-l)(2-4)(2-7),則特征根為% =1,% =4,% =7 ,
(3)
對應(yīng)它們的線性無關(guān)的特征向量分別為% =
'-2)
r 1、
2
=
1
,% =
2
< 1 >
2
<_2>
(6)
他們單位化后分別為
2\
3
2
I
I
3 )
,人=
1
10、
則,U AU = 0
<0
r j.、
(_2
3
2
3
1、
3
'夕3 =
1
,取正父矩陣(7 =
2
1
1
3
2
,
⑺
1
< 3
2
*3
_2
0]
0
O
(8)
V
0
4
0
<2\
3
1
1
2
X】=H +)‘2
3、解工2 = >1 一力
工3 =>3
1
-1
0
0、
0
,得
./' = _4(刃 +%)(乂 一),2)+ 2(乂 + 力)力+2(凹一力))‘3
整理得 f = -4yf +4凹),3 +4y; =-4(凹-打3尸 +4),; ⑷
1-2 I-2 n
1-2 o
zr
=
c.
=
c
10
y3
1-2
yl
=
2 z 令 在
2 3 z +
2 2
4Z
+
2 1 4Z -4
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