高等代数试题及答案
中国海洋大学 2007-2008学年 第2学期 期末考试试卷
数学科学 学院 《高等代数》课程试题(A卷) 共 2 页 第 1 页 考试说明:本课程为闭卷考试~可携带 文具~满分为:100 分. 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
得分
一.判断题(每题2分,共10分)
1.线性空间V ,,,则dim+dim=dimV. ( ) VVVV1212 2.特征向量的和仍是特征向量. ( ) 3.欧氏空间中不同基的度量矩阵是相似的. ( ) 4.一个线性变换的不变子空间之和仍是它的不变子空间. ( ) 5.全体阶上三角矩阵对于矩阵的加法和数乘构成实数域上的线性空间. ( )n
二(20分)已知,.求的特征值和特征向量,并求一正交阵 A,,,'AT,,1,1,1,1',,
--------------------------------使成对角形. T'AT线线
aaa,,12n,,aaa,nn11,,三(20分)设是数域上形如的循环矩阵的集合, PMA,,,
,,aaa231,,
nn,--------------------------------(1) 证明:是线性空间 的子空间. PM订订
(2)证明:,,ABM,,有. ABBA,
(3)求的维数和一组基. M
012,,,,,,四(10分)设为3阶复数矩阵,与 等 价.,求的若当标,E,AAA120,,,,--------------------------------,,,200,,,装装
准形.
授课教师命题教师或院系负责人签 --------------------------------
命题负责人签字 年 月 日 字 年 月 日
优选专业
年级
六年级体育公开课教案九年级家长会课件PPT下载六年级家长会PPT课件一年级上册汉语拼音练习题六年级上册道德与法治课件
XXX XXXX 学号 姓名 授课教师 座号
共 2 页 第 2 页 五(10分)证明:设为n级矩阵,是矩阵的最小多项式,则多项式以为gx()fx()AAA根的充要条件是|. gx()fx()
六(10分)设V是数域上的n维线性空间,是上的线性变换,且.AB,VABBA,P
证明:的值域与核都是的不变子空间. BA
ab,,
,,
,,
,,ab七(10分)设阶矩阵,,求的最小多项式. A,2nab,A,,ba,,
,,
,,ba,,
八(10分)设f是数域上线性空间上的线性变换,多项式互素,且满足Vpxqx,P,,,,
(零变换) pfqf,0,,,,
求证: VWSWpfSqf,,,,,ker,ker,,,,,,,,
中国海洋大学 XXXX-XXXX学年 第X学期 期末考试试卷
学院《XXX XXXXX》课程试题(A卷) 共 页 第 页
优选专业年级 XXX XXXX 学号 姓名 授课教师 座号
--------------------------------线线
--------------------------------线线
--------------------------------订订
--------------------------------订订
--------------------------------装装
--------------------------------装装
--------------------------------
--------------------------------
优选专业年级 XXX XXXX 学号 姓名 授课教师 座号
中国海洋大学 2007-2008学年 第2学期 期末考试
数学科学 学院 《高等代数》试题(A卷)答案
一.判断题 1.× 2.× 3.× 4.? 5.?
1111,,,,31111,,,,EA,,,|(4)二.解:=,,所以特征值为0,4(3重). A,,,,1111,,1111,,
将特征值代入,求解线性方程组,得4个线性无关的特征向量(答()0,EAx,,
案可以不唯一),再正交单位化,得4个单位正交向量:
111111,,(-,,,0,0)', ,,(,,,)'21222222
3333112,,(-,,,,,)',,(-,,. ,,,0)'436662666
,,1113,,,,,2626,,
,,4,,1113,,,,,,02626,,,,TAT',所以正交阵 而. T,,,,,0123,,,,0,0,,,,266
,,13,,00,,,,22
三.证:(1) ,,ABM,. 验证ABkAM,,,即可.
01,,
,,01,,E0,,n,1 (2) 令,,,为循环阵, DD,,,,E0,,1,,1,,
,,10,,
0E,,nk,kE,(为阶单位阵) ,Dkk,,E0k,,
21nn,DDDDE,,,,,则在上线性无关. P
nn,,21n,1AaEaDaDaD,,,,,fxaaxax(),,,,,令有且12n121nn,
. AfD,()
,必上次多项式,使,反之亦真. gx()BgD,()n,1,,BM,P
?,,,ABfDgDgDfDBA()()()()
21n,EDDD,,,,(3)由上可知:是的一组基,且. dimMn,M
3D()(2),,,,DD()()1,,,,四.解:A的行列式因子为, . 213
33d()(2),,,,dd()()1,,,,(2),,所以,不变因子为, ,初等因子为, 321
,2,,
,,J,,12因而A的Jordan
标准
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形为 ,,
,,12,,,
"":()()()()()()0,,?,,fxgxqxfAgAqA五(证:
:fAgA()0,()0,, "",
设fxgxqxrx()()()(),,, rx()0,或,,,(())(())rxgx. 所以0()()()(),fAgAqArA,,, 因而rA()0,. 因为gx()为最小多项式,所以rx()0,.?gxfx()|().
V六(证:在,的核中任取一向量,则 B0
,,
BABAABABA()()()()00,,,,,,,,,
A,,VV所以A,在下的像是零,即(即证明了是的不变子空间( BA00
B,ABBAB()(),,,,V在的值域中任取一向量,则. BBV
因此,也是的不变子空间( BVA
综上,的值域与核都是的不变子空间( BA
n22,,七(解:,,EAab,,,,() ,,
?,,mxxa()时,由于, 当b,0AaEO,,A
2222?,,,mxxab()()()AaEbEO,,,当时,由于, b,0A八(证:先证,显然, VWS,,WSV,,
互素,使得 pxqx(),()?,,uxvxpx(),()[],uxpxvxqx()()()()1,,
(单位变换) ?,,ufpfvfqf()()()(),
,,,,,,,,Vpfufqfvf,()()()()
,
,,,,,,,,?,qfvfpfpfqfvfW()(),()()()[()]0 设 111
,
,,,,,,,,?,pfufqfqfpfufS()(),()()()[()]0 222
?,,?,,VWSVWS
再证:是直和 WS,
,,
,,,,,,,WSpfqf,()0,()0
,
?,,,ufpfvfqf()()()()0,,,
,
?,?,,WSVWS{0}