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华东师范大学2020年研究生入学考试高等代数试题解答

 小朱的读书笔记 2023-03-26 发布于上海

ECNU202001

求所有的值,使得是幂零矩阵. { 解} 计算可知的特征多项式为
是幂零矩阵意味着,由Cayley-Hamilton定理得.于是

解得.

ECNU202002个向量.已知对任意的以及,都有线性相关当且仅当线性相关.证明:向量组与向量组的秩相同.

证明 由题意可知,同理可得.故向量组与向量组的秩相同.

ECNU202003 已知, ,求阶行列式

将第行乘以加到第列得到

ECNU202004 设矩阵

(1)求一个正交矩阵,使得为对角矩阵.

(2)求

在单位球面

上能够取到最大值,并求出能取到最大值的所有.

(1)计算可知,进一步计算特征向量可知

此时. (2)作正交变换,得到
时,即

最大值为.

ECNU202005 已知矩阵满足

证明: 可对角化.

证明, 则

于是由于无重根,即的零化多项式没有重根,否则推出矛盾,于是的极小多项式也没有重根,即可对角化.

ECNU202006,令

(1)验证的线性子空间.

(2)设,求.(结果用表示)

证明 (1)对于任意, ,有

,验证完成.

(2)注意到线性变换在全体阶基础矩阵为基下的表示矩阵为,故

ECNU202007阶复方阵,且中线性无关,证明:存在复数使得是非异阵.

证明 考虑的一组基.不妨设不能被线性表示,从而线性无关,故存在不全为零的复数使得

此时有非异阵

ECNU202008 (1)设,证明:若存在非异阵,使得,则.

(2)设非异阵满足,证明:存在非异阵

使得.

证明 (1)注意到.

(2)设,由(1)可知,于是,即

.设,又因为为非异阵,此时,即,同时不能是的共轭矩阵的任一特征值,存在性得证.

ECNU202009为奇数, ,证明: 不可逆.

证明第四版复旦高代白皮书例3.66可知,即,又是奇数,故.于是

不可逆.

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