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2017年深圳大学FS69线性代数复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 设3阶矩阵A 的特征值为

对应的特征向量依次为

求A.

【答案】因A 的特征值互异,故知向量组P 为可逆阵,且有

用初等行变换求得

线性无关,于是若记矩阵

于是

2. 设

线性无关,线性相关, 求向量B 用线性表示的表示式.

使

【答案】方法一、因

因线性无关,故

线性相关,故存在不全为零的常数

,不然,由上式得

,这与

不全为零矛盾. 于是得

方法二、因关. 又因

线性无关,故

线性相关,故

,于是存在使

线性相关,即

线性相

3. 设A , B 都是正交阵,证明AB 也是正交阵.

【答案】方法一、由定义,知AB 为正交阵.

方法二、因A , B 为正交阵,故A ,B 均可逆,且

,从而AB 是正交阵.

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于是AB 可逆,且有

4. 设

【答案】因

其中

于是

5. 设矩阵

【答案】先求x ,y :

因得y=l+x.

因由

再求正交阵P. 对应

解方程(A-5E )x=0,由

得基础解系

把它们正交化、单位化,得

对应于

解方程(A+4E)x=0, 由

得单位特征向量

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与相似,求x , y ; 并求一个正交阵P ,使

相似,故A 的特征值是5,-4,y , . 由特征值性质:

5+(-4)+y=A的特征值之和=A的对角元之和=2+x.

是A 的特征值,有

得x=4.再代入y=l+x,得y=5.于是A 的特征值为

则P 是正交阵,且有

6. 设A 为n 阶矩阵,

证明

与A 的特征值相同.

的根,同样

的特征值是特征多项式

的根,

【答案】A 的特征值是特征多项式

从而A 与

7. 问取何值时,齐次线性方程组

的特征值也相同.

但根据行列式性质1,这两个特征多项式是相等的:

有非零解?

【答案】若方程组有非零解,它的系数行列式

D=0

故当

并且不难验证:

时方程组有非零解.

对于函数的线性运算构成3维线性空间.

求微分运算D 在这个基下的矩阵.

均是该方程组的非零解. 所以当

8. 函数集合在V 3中取一个基

的像,即可求得D 在上述基下的矩阵:

【答案】根据微分运算的规则,容易看出D 是中的一个线性变换,直接计算基向量在D 下

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