2019矩阵理论试卷答案与评分标准

发布 2021-03-29 08:08:28 阅读 1178

矩阵理论试卷(a)(2010级) (共2页) 成绩。

学院班级__ 姓名学号。

1. (15分) 设,

,求和的基与维数。

解:设,则,,于是。

4分。从而,,,

因此的基为,并且dim6分。

因为span,并且是的极大线性无关组,所以是的基,并且dim()=35分。

注:由dim()=dim()=2,dim,可得dim()=dim()+dim()-dim得8分。

2. (15分)已知4维线性空间v中一组基为。

求 (1) 微分算子d在这组基下的矩阵a; (2)在这组基下的坐标和经微分算子d变换后的坐标。

解:(19分。

(2)变换前后的坐标分别为6分。

3 (15分)设为n维欧氏空间v中的单位向量,对v中任一向量,定义变换,证明:(1)t为线性变换;(2)t为正交变换。

解:(1)设,,则。

10分。2),所以为正交变换。5分。

4. (10分)求的初等因子,不变因子和史密斯标准形。

解6分。从而史密斯标准形为,初等因子为4分。

5、(10分)欧氏空间中的内积定义为。

设,令,求(1)的一个基;(2)的一个标准正交基。

解:(1)由,得5分。

2), 5分。

6、(10分)设,试求的谱半径,并判别矩阵级数的收敛性。

解:由。可得。 5分。

令,,则。由可知,是收敛的5分。

注:如,由可知,是发散的。 扣2分。

7(15分)已知,

1) 求的若当标准形及相似变换矩阵使得;(2)求矩阵函数。

解:(110分。

2)。 5分。

注:如用待定系数法,也可得满分。

8、(10分)对于向量,令,其中矩阵为,证明:为中的范数,并求矩阵从属于的算子范数。

证明:为中的范数。 6分。

解法1:,。

即。取时,,并且。

由此可得,。 4分。

解法2:。 4分。

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