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2017年江苏师范大学数学与统计学院847高等代数考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、选择题

1. 设A 是n 阶矩阵,a 是n 维向量,若秩

【答案】D 【解析】 2. 设

A. 合同且相似 B. 合同但不相似 C. 不合同但相似 D. 不合同不相似 【答案】A

【解析】因为A ,B 都是实对称阵,且B 有4个特征值

又因为即A 也有4个特征值0,0,0,4. 因而存在正交阵

其中

故A 〜B. 再由

是正交阵,知T 也是正交阵,从而有

且由①式得

则A 与B ( ).

则线性方程组( )•

使

因此A 与B 合同.

3. 设A 、B 为满足AB=0的任意两个非零矩阵. 则必有( ).

A.A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 B.A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 C.A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 D.A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关

【答案】A 【解析】方法1:设由于

又由方法2:设考虑到

不妨设线性相关.

由已知及以上证明知B ’的列线性相关,即B 的行向量组线性相关.

由于AB=0, 所以有

即r (A )>0, r (B )>0, 所以有

R (A )

故A 的列向量组及B 的行向量组均线性相关.

4. 设

A. 合同且相似 B. 合同但不相似 C. 不合同但相似 D. 既不合同,也不相似 【答案】B

【解析】A 、B 都是实对称矩阵,易知

B 的特征值为1,1,0,所以A 与B 合同,但不相似.

5. 若都是4维列向量,且4阶行列式

【答案】C

【解析】由于第4列是两组数的和,由性质得

6. 设

求(1) A 的所有特征值与对应的特征向量;

(2)找出一个可逆矩阵P ,使得A 与一个对角阵相似;

并记A 各列依次为

由于AB=0可推得AB

的第一列

从而

则A 与B ( ).

所以A 的特征值为3,3,0;而

二、分析计算题

(3)应用A 的特征多项式,求【答案】(1)计算可得

所以A 的特征值为

时,得特征向量

且A 属于特征值 (2)的全部特征向量为且A 属于特征值当且A 属于(2)令

则P 即为所求,因为

(3)由①式及凯莱定理知,

所以

7.

为根.

【答案】作带余除法由1不是

的根,故

作根的平移,令再作倒根变换,得

,则h (Z )为所求.

8. 设是欧氏空间V 的线性变换,试证下面命题等价:

(1)为正交变换;

(2)保持向量长度不变,即对(3)若

为标准正交基底,则

也是标准正交基底. 将

代入上式,得

的全体特征向量组为

的全部特征向量为

时,得特征向量

时,得特征向量,

且是fU )的根,求一个整系数多项式,

使其以