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2017年武汉大学公共卫生学院873线性代数考研题库

  摘要

一、分析计算题

1. 设

求如下行列式

.

【答案】易知

2. 设P 是素数,a 是整数,

【答案】令

其中事实上,若而n

否则

即所以

矛盾

. 即

矛盾.

在Q 上不可约. 但g (y )与

在Q 上有相同的可约性,所

且证明:f (x )没有有理根.

由艾森斯坦因判别法知,

以在有理数域上不可约.

3. 设中元素均为实数,而且至少有一个不是0, 如果D 的每个元素都等于它的代数余子式. 则有

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表示D 的转置行列式. 因为D 的每个元素都等于它的代数余子式,所以

【答案】记

因此

又由题设,可不妨设所以

所以

4. 如果A 可逆,证明:AB 与BA 相似.

【答案】

5. 设

之值.

故有

所以

故AB 与BA 相似. 因为

【答案】

6. 设T 是W 维空间V 的一个线性变换. 证明:

①若非零子空间W 对T 不变,则可选择V 的基,使T 在此基下的矩阵呈下形:

②T 在某基下的矩阵为对角矩阵【答案】①设W 维于W 对T 不变,从而

V 可表为n 个一维不变子空间的直和. 为其一基. 再扩充为V 的一基,设为

均属于W ,从而可由

线性表示,设为

再设

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于是由上两个等式可知:T 在基②设T 在基

下的矩阵为

下的矩阵呈(1)形.

显然是一维不变子空间且

中任取一个非

反之,设(2)式成立,其中每个都是关于T 的一维不变子空间. 则从每个零向量

设则T 在基

(即

,则的一基)

下的矩阵为

7. 设A , B ,C , D 是数域K 上每两个都可换的n 阶方阵且组ABX=0的解空间V 是AX=0与BX=0的解空间

【答案】由于AB=BA,故由的子空间.

再证

任取

则.

但因为

的直和.

是V 的一基,且由于对T 不变,故

证明:n 元齐次线性方程

都是V

(a 是n 元列向量)可

因此,又若因此,

8. 求齐次线性方程组

并将之扩充为R4的标准正交基.

【答案】将方程组的增广矩阵化为简化阶梯形

方程组的一般解为

这里

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的解空间(作为R4的子空间)的一组标准正交基,

则由(12)知,

是自由未知量. 取解空间W 的基:先正交化,得