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
则
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
故
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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求
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
或
或
并且不难验证:
当
时
,
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.
当
时
,
时
,
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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