2019矩阵论试题解答最后

发布 2024-04-16 13:50:06 阅读 1781

1.已知为阶未知函数矩阵,为已知的阶数字矩阵,并且,,则。

解答:, 2.如果,则 .

解答:,是列满秩矩阵, .

解答:根据公式。

其中,4.如果,那么。

解答:,,设,则,所以。

5.矩阵的正奇异值的个数是2

解答:, 与对角矩阵酉相似,所以的正特征值的个数为2,所以矩阵的正奇异值的个数是2.

6-10题为单项选择题:

6.已知为阶矩阵,下列结论不正确的是(c).

ab)cd)

解答: 7.已知为阶可逆矩阵,为的伴随矩阵,则下列结论正确的是(c).

ab)cd)

解答:, 所以。 (a) 应为。

8.已知, ,其中,则(d).

a) 0b)

cd)解答:

9.对任意的,定义,则是上的线性变换,那么(d).

a), b),

c), d),

解答:对于任意,令,那么,所以,所以,如果,那么,所以。

10.两个阶矩阵与相似的充分必要条件是(a).

a)与的特征矩阵等价 (b)与的特征值相同。

c)与的特征多项式相同 (d)与的特征向量相同。

解答:(a)是充分必要条件;(b)、(c)都是必要条件;(d)是无关条件。

11. (12分)

1)已知,上的变换定义为,,其中,,.证明是上的线性变换;如果是的一个基,并且,,求线性变换在基下的矩阵。

证明 对任意的,,,那么。

所以是上的线性变换。

因为。所以线性变换在基下的矩阵为。

2)已知维线性空间上的线性变换在的某个基下的矩阵为,定义的行列式, 证明与基的选择无关。

证明 因为线性变换分别在的任意两个基下的矩阵是相似的,所以行列式相同,所以与基的选择无关。

12. (12分)中的内积。 记。

1)证明是的一个线性子空间。

证明 因为,所以;

假设,那么,所以。

所以。假设,,那么,于是,所以,所以。

所以是的一个线性子空间。

方法二直接用证明。

方法三当且仅当,所以是的一个线性子空间。

2)求的一个基及的维数。

设,那么,即,所以,由的任意性知,令,则是的一个基,

13. (10分)

1) 设,证明谱半径。

证明 由圆盘定理可知的任意一个特征值的模,而,所以是的一个特征值,所以谱半径。

2) 如果为阶可逆矩阵,证明。

证明。设,,则,所以,所以。

进而有,所以,所以。

14. (16分)设,.

1)求的全体自反减号逆。

所以。2)求的加号逆及矛盾线性方程组的极小范数最小二乘解(即最佳逼近解).所以。

就是在)中取)

15. (10分) 已知。

(1) 求的smith标准型。

2) 求的jordan标准型。

因为的初等因子为,所以。

或者。16. (10分) 已知。

(1) 求的最小多项式。

直接验证可知,所以。

(2) 求。

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