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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

所以

此说明W 是

的子空间。

由题设,其解空间V 的维数

(2)对线性方程

任取所以存在

所以

存在

使

是线性方程组使

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:

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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,

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

代入②得

再由①式得

则f (A )的n 个特征值为

由假设可知

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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

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

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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

又若

于是由(11)得