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
则
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
则
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
求
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
且
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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由
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.
即
令
则
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
故
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
即
都是V
(a 是n 元列向量)可
且
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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即
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
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