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2017年中山大学数学与计算科学学院868高等代数考研题库

  摘要

一、选择题

1. 齐次线性方程组

的系数矩阵为A ,若存在3阶矩阵

【答案】C 【解析】若当C.

2. 设A 是

A. 如果B. 如果秩

矩阵,则则

为一非齐次线性方程组,则必有( ). . 有非零解

有非零解

有惟一解 只有零解

有零解.

时,

由AB=0, 用

右乘两边,可得A=0, 这与A 卢)矛盾,从而否定B. ,D.

由AB=0,左乘

可得

矛盾,从而否定A ,故选

使AB=0, 则( )

.

C. 如果A 有阶子式不为零,则D. 如果A 有n 阶子式不为零,则【答案】D 【解析】 3. 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

未知量个数,

则A 与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.

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所以A 的特征值为3,3,0;而

4. 设A ,B 为同阶可逆矩阵,则( ).

A.AB=BA

B. 存在可逆阵P ,使C. 存在可逆阵C 使【答案】D 【解析】 5.

设次型.

A. B. C. D. 【答案】D

【解析】方法1 用排除法令

这时f (l ,1,1)=0,即f 不是正定的. 从而否定A ,B ,C. 方法2

所以当方法3 设

时,f 为正定二次型.

对应的矩阵为A ,则

A 的3个顺序主子式为

所以当方法4令

时,A 的3个顺序主子式都大于0,则,为正定二次型,故选(D ). 为任意实数

不等于0

为非正实数

不等于-1

则当( )时,此时二次型为正定二

D. 存在可逆阵P ,Q ,使PAQ=B

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所以f 为正定的.

二、分析计算题

6. 设

为由全体正实数对运算

作成的实数域R 上的线性空间,R 对普通加法与乘法作成R 上线性空间. 证明:【答案】证法I 任取一个定实数射.

又对任意又因为对任意

即b 是一正实数,令

因此,一维空间

.

中的零向量是1, 今在

中任取一非零向量a , 即a 是一个非1的正实数,则当

时有

. 即a 在R 上线性无关. 再任取

中每个向量都可由a 线性表示. 因此,

即b 为正实数,则

也是实数域上一维空间,即与R 都是实数域

也作成实数域上

证法II 实数集R (对普通加法与乘法)作成实数域上一维线性空间. 下证

故又是满射,从而为双射.

则易知

是R 到

的一个映射,且显然是一个单

上一维空间, 故

7. 设V 是有限维欧氏空间,内积记为

显然

设T 是. 的一个正交变换,记

都是V 的子空间,试证明:

【答案】先证

因此设

其中I 为V 的恒等变换

.

因为

由①,③,④即证

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于是

即证