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1、学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………考试方式:闭卷太原理工大学 矩阵分析试卷(A)题号一二三四总分得分适用专业:2012级硕士研究生考试日期:2013.1.14时间:120分钟共8页得分一、本题共10小题,每小题3分,满分30分.1-5题为填空题: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,.3.第9页共9页(A
2、卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………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).(A)(B)(C)(D)解答:第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名
3、、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………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).(A)(B)(C)(D)解答:,,,所以.(A)应为.8.已知,,其中,则(D).(A)0(B)(C)(D)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.第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、
4、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………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。得分二、本题共2小题,满分24分.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,,,
5、,,,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.第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………(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,
6、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。第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………(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,得分三、本题共2小题,满分26分.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,
7、而,所以是的一个特征值,所以谱半径.第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………………封……………………………………线…………………………………(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.,所以第9页共9页(A卷)学院系专业班级姓名学号(密封线外不要写姓名、学号、班级、密封线内不准答题,违者按零分计)…………………………………………密…………………
8、………封……………………………………线…………………………………(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)得分四、本题共2小题,满分20分.15.(10分)已知.(1