2018年北京师范大学数学科学学院955专业综合一(高等代数,空间解析几何)之高等代数考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、分析计算题
1. 设x 1, x 2, x 3是多项式
试求
,
而由牛顿公式得
即
而
所以有
的根
【答案】由韦达定理得
2. 已知.
【答案】因为
令
其中a ,b 为待定常数.
当结合
时,
而
求
所以A 的最小多项式为
代入得
代入式(2)得
将A 代入式(1),
在式(1)两边同取一阶导数,且以
是A 的最小多项式,有
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3. 设
与是数域
P 上两个线性无关的
n 维向量组
,证明
:
的维数等于齐次线性方程组
(1)的解空间的维数.
【答案】方程组(1)的系数矩阵是空间W 的维数是
由维数公式,得
未知量的个数为因而解
这里注意到:向量组
4. 设令
求W 的维数与一组基. 【答案】解法1 由‘
是V 的基. 事实上, 由行下去知(2)线性无关. 由于是
线性无关. 这里注意到
有
可以用(2)线性表示,
则故
的次数为m , 则
由带余除法定理可设
于是
可以用(3)线性表示, 则(3)是W 的生成元, 故(3)是W 的基, 从而
(3)
故
个矩阵
(1) 我们证明
(2)
可以用(2)线性表示,
则V 关于矩阵加法及数乘运算构成P 上的线性空间, A 为V 上的一个固定矩阵,
与
等价,其秩相等.
线性相关, 设式(1)中自左至右第一个能用前面的矩阵线性表示的矩阵是
则E 线性无关;由A 不能用E 线性表示, 则E , A 线性无关;如此进可以用(
2)线性表示, 故(2)是
V 的基, 且
解法2设A 的最小多项式
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5. 已知4阶方阵
线性无关
,
通解.
【答案】解法
1令
得
如果
均为4维列向量
,其中求线性方程组
的
则由
将由
代入上式,整理后得
线性无关,知
解此方程组得
k 为任意常数. 解法2
由
只包含一个向量. 由解,所以其通解为
为任意常数.
再由程组 6. 设
是任意复数, 求矩阵
芦的一个特解,于是
”的通解为
为任意常数.
知
,
为非齐次线性方
线性无关及
知
知,
A 的秩为3
, 因此
为齐次线性方程
的基础解系中
的一个
的特征值与特征向量. 【答案】若
, 则
于是
是B 的n 重特征值, 任意非零列向量都是
的特