2018年曲阜师范大学管理学院850高等代数A考研强化五套模拟题
● 摘要
一、分析计算题
1. 设n 阶方阵A 的全部特征值证
(1)当A 可逆时, (2)当A 不可逆时,
【答案】 (1)由A 可逆, 则其特征值所以
则记
则个特征值当
因为
所以
2. 设倒数也是
的特征向量是是有理数域上n 次的根. 证明:
是非零数, 且0的特征向量是式 . 多项式,并且它在有理数域上不可约,但知
的根.
的任一根. 下证
也是
的的一根的
线性无关,
因为
0的几何重数为
又
则
故第n
是
是不全为0的数.
记
则结论成立.
则
的特征值0
的重数
记
.
若
不妨设
故所有非零n 维列向量都是其特征向量.
若
且
并求出
全不为0, 因为
(2)当A 不可逆时
,
相应的特征向量.
相应的特征向量为
的特征值为
求
0的线性无关的特征向量, 故0的所有特征向量为
每一根的倒数也是的一根,也是
的首项系数,
【答案】设b 是根. 令
可证明:设
的根. 再设c 是
其中d 为与
有相同的根,其中
由于
是首项系数为1的有理系数不可约多项式.
①
由
不可约及①,②两式可得
时,有
且
从而
故
③
由③式可知,当 3.
②
设为两个非零多项式且
. 使
证明:
存在多项式
(1)
其中或
去除
次,但,设
而且这种表示法唯一.
. 或
(2) (3)
【答案】先用若
次,则结论已对;若次,再用g 除,设
将(3)代入(2), 得
若设另有
(4)
其中
或
次,但
(5)
由于
或为零,或次数
且由(5)又得
同理可得I
4. 求三阶矩阵
可再用g
去除. 如此下去,
由于的次数逐次降
低,从而可得(1).
(1)-(4),并移项,可得
次数,故上式左端括号内的多项式必等于零,
从而必
. 如此下去,必且
的谱分解.
【答案】A 的特征多项式为
所以A 的特征值为
故A 相似于对角阵,且A 的属于特征值
的线性无关的特征向量分别为
从而有非奇异矩阵
进而有
故A 的谱分解为
5. 设有齐次线性方程组
试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解. 【答案】解法1:方程组系数行列式
当当
,即时,
或
时方程组有非零解.
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