2017年江西科技师范大学高等代数(同等学力加试)复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、分析计算题
1. 设A 是数域K 上的一个
(1)证明:W 关于(2)设线性方程组
矩阵,曰是一个m 维非零列向量。令
的运算构成的一个子空间;
的增广矩阵的秩为r 。证明W 的维数
(3)对于非齐次线性方程组
求W 的一个基。 【答案】(1)显然因为存在
使
又
所以
即
此说明W 是
的子空间。
由题设,其解空间V 的维数
为
(2)对线性方程
组
任取所以存在
所以
存在
使
是线性方程组使
则
且
可见W 与V 同构,从而有
(3)由(2) W 与如下齐次线性方程组解空间同构。
该方程组的一个基础解系为:
第 2 页,共 18 页
的解。
显然,这是W 形到V 的一个双射。又
这样,存在W 到V 的映射,
其在之下原像
即为W 的一组基。
2. 设
为A 的复系数多项式,n 阶复矩阵A 的特征根都不是
的零点. 试回答,
f (A )为满秩矩阵,且f (A )的逆矩阵可表为A 的多项式. 【答案】设
且A 的n 个特征值为所以f (A )可逆. 又因为
其中
由凯莱定理,知
即f (A )的逆矩阵可表为A 的多项式g (A ).
3. 求
其中
【答案】设.
为A 的特征多项式,
则
令
由①式得
再令
. 由①得
再由①有
在③式中令
得b=0.于是
在④式中,令
得
将
代入②得
再由①式得
则f (A )的n 个特征值为
由假设可知
第 3 页,共 18 页
4. 设K 是一个数域,x 是一个不定元,给定正整数n ,令
关于多项式加法和K 中数的乘法组成K 上的一个线性空间,在此线性空间中定义变换
这里
为多项式
的微商
(1)证明:D 是一个线性变换; (2)令E 为(3)在【答案】 (1)
∴是(2)在
到
的一个线性变换. 中取一组基为
可得
其中设
又因为恒等变换E 在这组基下矩阵为n+1阶单位阵在这组基下矩阵为B , 则
此即为
的全部特征值.
下的矩阵成为Jordan 标准形.
(3)由②式知A 是若当块,故D 在基
5. 证明:直和可以“代入”和“加括号”,即
①若②若
【答案】 ①由显然则但是因此,
显然. 又若
第 4 页,共 18 页
的恒等变换,求E+D的全部特征值;
内找一组基,使D 在此组基下矩阵成为Jordan 标准形
有
且
则
则
得
又若
于是由(11)得
故