《高等代数与解析几何(下) 》期末考试试卷(A 卷)
大一高等代数与解析几何期末考试卷
考试样卷(A )卷学年第1学期考试有关事项说明考试日期:年01月17日(星期五)考试用时:150分钟考试地点:(花都校区教学楼_____室)考试形式:闭卷有关考试的特殊提示:(沉着冷静、认真作答!相信自己,你是最棒的!)此此为为考考试试样样卷卷,,仅仅提提供供试试卷卷题题型型,,内内容容与与实实际际考考试试无无关关。
如如有有雷雷同同,,纯纯属属巧巧合合!!一、填空题(每小题2分,共14分)1、等式222)(baba•成立的充分必要条件是)共线(或、baba//;。
2、若置换24131234,32411234qp,则qp14321234。
3、将矩阵541312bA的第1行乘上-2加到第二行后变成5421112B, 则b 4 。
4、1至6的排列241356的逆序数为________ 3 。
5、四阶行列式展开式中,项23413412aaaa的符号为负 (或-1) 。
6、如果线性方程组5-32221232131321x x x x x x x ax 有唯一解,a 的取值范围 611 a 。
7、 设在空间直角坐标系下,A=(2,0,0),B=(2,1,2),C=(0,-1,4),则空间ABC 面积等于 6。
二、判断题(每小题2分,共10分)1、 0ab ac a b cr r r r若且则一定有。
( × )2、 若a r (,,b r ,c r )=0r,则必存在不全为零的实数 , ,使得c a b r r r 。
( × )3、1112111221222122ka ka a a kka ka a a 。
( × )4、在△ABC 中一定存在一点O ,可以使得 0OC OB OA 。
( √ ) 5、m ,,,21 线性相关当且仅当m rank m )),,,((21 。
( √ )三、选择题(每小题2分,共10分)1、 在四边形ABCD 中,若AB u u u v 2a b rr ,BC uuu v 4a b r r ,CD uuu v 53a b r r ,则四边形ABCD 为( A ).A.梯形;B.平行四边形;C.一般四边形;D.以上结论都不正确. 2、n 维向量组s ,,,21 )3(n s 线性无关的充分必要条件是( D ) A. 存在一组不全为零的数s k k k ,,,21 ,使02211 s s k k k B. s ,,,21 中任意两个向量组都线性无关C. s ,,,21 中存在一个向量,它不能用其余向量线性表示D. s ,,,21 中任意一个向量都不能由其余向量线性表示3、 行列式00 (010)0 (200).............10......00000......00n n的值为( D ).A. !n ;B. 1(1)!n n ; C. (1)2(1)!n n n ; D. (1)(2)2(1)!n n n4、行列式41032657a 中,元素a 的代数余子式是( D )。
《高等代数与解析几何(下) 》期末考试试卷(A 卷)
6.(10 分) 用非退化线性替换将二次型
化为标准型.
q(x1, x2 , x3 ) = x12 − 2x1x3 + x22 + 2x2 x3 − x32
7.(13 分)设V1 与V2 分别是齐次线性方程组 x1 + x2 + + xn = 0 与 x1 = x2 = = xn
的解空间,证明 K n = V1 ⊕V2 .
5 5 λ+7 5 5 λ+7故特征向量为 Nhomakorabea2 和 3.
………………5 分
⎛ −1⎞ ⎛ −1⎞
当 λ1
=
−2 时,特征向量η1
=
⎜ ⎜
1
⎟ ⎟
,η2
=
⎜ ⎜
0
⎟ ⎟
.
⎜⎝ 0 ⎟⎠
⎜⎝ 1 ⎟⎠
………………2 分
⎛ −1⎞
当 λ2
=
3 时,特征向量η3
=
⎜ ⎜
−1⎟⎟ .
⎜⎝ 1 ⎟⎠
………………2 分
命题共 2 页第 1 页
三.解答题:(共 80 分)
⎛3 5 5⎞
1.(15 分)
设
A
=
⎜ ⎜ ⎜⎝
5 −5
3 −5
5
⎟ ⎟
,问矩阵
A 是否可以相似于一个对角矩阵,若可
−7 ⎟⎠
以,求一个可逆矩阵T ,使T −1AT 为对角形矩阵.
2.(10 分) 求单叶双曲面 x2 + y2 − z2 = 1上过点(-3,-2,4)的直母线的方程. 9 4 16
矩
阵.
4. n 维线性空间V 的线性变换 A 在某个基下的矩阵为对角矩阵的充要条件是 A
2020-2021大学《高等数学》(下)期末课程考试试卷A2(含答案)
2020-2021《高等数学》(下)期末课程考试试卷A2适用专业: 考试日期:试卷类型:闭卷 考试时间:120分钟 试卷总分:100分一. 判断题(每小题2分,共10分)1.二元函数(),z f x y =在平面区域上的积分为二重积分。
( )2.二元函数(),z f x y =的极值点只能是使得0z zx y∂∂==∂∂的点。
( )3.二元函数z =在()0,0点连续但偏导数不存在。
( )4.闭区域上的二元连续函数一定存在最大最小值,且一定可积。
( )5.二元函数z =在()0,0点连续但偏导数不存在。
( )二.单项选择题(每小题2分,共20分)1.平面2y = ( ) A.垂直于xOz 平面 B.平行于xOy 平面 C.平行于xOz 平面 D. 平行于Oy 轴2. 二元函数(),z f x y =在某点()00,x y 连续,那么(),z f x y =在该点一定 ( )A .极限存在 B.两个偏导存在 C.可微 D.以上都不对3. 极限()(),0,0lim x y xyx y→+的结果为 ( )A.0B.∞C. 12D.不存在4.若区域D 是由1x y +≤与12x y +≥所围成,则积分()22ln Dx y d σ+⎰⎰的值( )A.大于零B. 小于零C.等于零D. 不存在 5.下列绝对收敛的级数是 ( )A.∑∞=--1n nn1n 23)1( B.∑∞=--1n 1n n )1(C.∑∞=--1n 51n n)1(D.∑∞=--1n n 21)1(6. 下列无穷级数中发散的无穷级数是 ( )A.∑∞=+1n 221n 3n B. ∑∞=+-1n n 1n )1(C. ∑∞=--3n 1n n ln )1(D. ∑∞=+1n 1n n32 7. 点(0,0,1)到平面z=1的距离为 ( ) A .0 B .1 C .2 D .38. 积分2011dx x +∞+⎰的结果为 ( )A.0B. 2πC. 2π-D.不存在9. 函数()arctan f x x =在 []0,1上,使拉格朗日中值定理成立的ξ是( )A.-10.设()f x 在(),a b 内满足()'0f x <,()''0f x >,则曲线()f x 在(),a b 内是( )A.单调上升且是凹的B. 单调下降且是凹的C.单调上升且是凸的D. 单调下降且是凸的三.填空题(每小题2分,共10分) 1. 设函数z x y =-,则xz∂∂=___________。
高等代数期末考试试卷及答案
高等代数(II )期末考试试卷及答案(A 卷) 一、 填空题(每小题3分,共15分)1、线性空间[]Px 的两个子空间的交()()11L x L x -+=2、设12,,...,n εεε与12,,...,n εεε'''是n 维线性空间 V 的两个基, 由12,,...,n εεε到12,,...,n εεε'''的过渡矩阵是C ,列向量X 是V 中向量ξ在基12,,...,n εεε下的坐标,则ξ在基12,,...,n εεε'''下 的坐标是3、设A 、B 是n 维线性空间V 的某一线性变换在不同基下的矩阵, 则A 与B 的关系是4、设3阶方阵A 的3个行列式因子分别为:()21,,1,λλλ+则其特征矩阵E A λ-的标准形是5、线性方程组AX B =的最小二乘解所满足的线性方程组是:二、 单项选择题(每小题3分,共15分)1、 ( )复数域C 作为实数域R 上的线性空间可与下列哪一个 线性空间同构:(A )数域P 上所有二级对角矩阵作成的线性空间; (B )数域P 上所有二级对称矩阵作成的线性空间; (C )数域P 上所有二级反对称矩阵作成的线性空间; (D )复数域C 作为复数域C 上的线性空间。
2、( )设 是非零线性空间 V 的线性变换,则下列命题正确的是:(A ) 的核是零子空间的充要条件是 是满射; (B ) 的核是V 的充要条件是 是满射; (C ) 的值域是零子空间的充要条件是 是满射; (D ) 的值域是V 的充要条件是 是满射。
3、( )λ-矩阵()A λ可逆的充要条件是: ()()()()0;A AB A λλ≠是一个非零常数;()()C A λ是满秩的;()()D A λ是方阵。
4、( )设实二次型f X AX '=(A 为对称阵)经正交变换后化为:2221122...n n y y y λλλ+++, 则其中的12,,...n λλλ是:()()1;A B ±全是正数;()C 是A 的所有特征值;()D 不确定。
高等代数(下)期末考试 A 卷解答
五、证明题 3. (本题13分) 设 A 是欧氏空间V 的一个变换, 并且对任意
V , 有 A (,). V , 1
(1) 证明: A 是 V的一个线性变换.
(2) 当 取何值时, A 是 V的一个正交变换?
(1) 证明:对于 , V , k R, 由于 A ( ) ( ) ( , ) ( ) ( , ) (, ) [ ( , ) ] [ (, ) ] 以及 A ( ) A (), A (k ) k (k , ) k[ ( , ) ] kA ( ),
已知
B
A2
A
E,
其中
A
与
1 0
3
2
相似,则
B __3________
5. 设 1,2,3 是3维欧氏空间V的一组基,这组基的度量矩阵为
2
1
1 2
2 1
则向量 1 2 的长度
为
2.
2 1 2
三、判别题(对的打”√”,错的打” ×”, 2×5=10分)
五、证明题 3. (本题13分) 设 A 是欧氏空间V 的一个变换, 并且对任意
V , 有 A (,). V, 1
(2) 当 取何值时, A 是 V的一个正交变换?
(2) 如果A 是 V的一个正交变换,即有 对于任意的 , V ,
(A ( ), ()) ( (,), (,)) (,) (,(,)) ((,),) 2(,)(,)(, ) (,) 2(,)(,) 2(,)(,)(,) (,),
2.
在线性空间
R22
2020-2021大学《高等代数》期末课程考试试卷A(含答案)
2020-2021《高等代数》期末课程考试试卷A适用专业: 考试日期:试卷类型:闭卷 考试时间:120分钟 试卷总分:100分一、填空(共40分,每小题4分)1.向量空间n P 的子空间12112{(,,,,0)0,}n k W x x x x x x P -=+=∈的维数为____________,它的一组基为__________________.2.已知111α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭是矩阵2125312A a b -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪--⎝⎭的一个特征向量,则_______,_______a b ==特征向量α对应的特征值0___________λ=.3.k 满足___________时,二次型22212312132(1)22f x x k x kx x x x =--+---是负定的。
4.设矩阵20022311A x -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭与10002000B y -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭相似,则_________,________x y ==.5.在空间[]n P x 中,设变换σ为()(1)()f x f x f x →+-,则σ在基0(1)(1)1,(1,2,1)!i x x x i i n i εε--+===-下的矩阵为____________________.6.相似矩阵的特征值__________.7.向量)1,3,2,4(),4,3,2,1(==βα,则内积=),(βα___________. 8.若A 是实对称矩阵,则 A 的特征值为____________.9.n 元实二次型),,,(21n x x x f 是正定的充分必要条件是它的正惯性指数等于___________________.10.对于线性空间V 中向量)1(,,,21≥r r ααα ,若在数域P 中有r 个不全为零的数r k k k ,,,21 ,使02211=+++r r k k k ααα ,则向量r ααα,,,21 称为_________.二、(15分)设V 是实数域上由矩阵A 的全体实系数多项式组成的空间,其中2100100,200A ωωω⎛⎫- ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭,求V 的维数和一组基.三、(15分)用非退化线性替换化二次型22212312132322448x x x x x x x x x ---++为标准形.四、(15分)在4P 中,求由基1234,,,εεεε到基1234,,,ηηηη的过渡矩阵,并求向量ξ在基1234,,,ηηηη下的坐标,设(1,0,1,0)ξ=1234(1,0,0,0)(0,1,0,0)(0,0,1,0)(0,0,0,1)εεεε=⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩; 1234(2,1,1,1)(0,3,1,0)(5,3,2,1)(6,6,1,3)ηηηη=-⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩.五、(15分)设1234,,,εεεε是四维线性空间V 的一组基,已知线性变换σ在这组基下的矩阵为1021121312552212⎛⎫⎪- ⎪⎪⎪--⎝⎭ 1)求σ在基11242234334442,3,,2ηεεεηεεεηεεηε=-+=--=+=下的矩阵; 2)求σ的核与值域.2020-2021《高等代数》期末课程考试试卷A 答案一、填空(共40分,每小题4分)1、向量空间n P 的子空间12112{(,,,,0)0,}n k W x x x x x x P -=+=∈的维数为__2n -__________,它的一组基为122(1,1,0,,0,0),(0,0,1,,0,0),,(0,0,0,,1,0)n εεε-=-==_。
11-12高等代数下(A卷)
2011~2012二 高等代数 (A 卷)数理学院 数学系应数、信计专业本科生(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、 填空题:(每小题3分,共24分)1、二次型222123123121323(,,)f x x x x x x x x x x x x =----++的矩阵是 。
2、设A 为3阶方阵,其特征值为3,-1,2,则 =A 。
3、设V 是数域C 上的3维向量空间,σ是V 的一个线性变换,123ααα,,是V 的一个基,σ关于该基的矩阵是⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-321321111,321αααξ++=,则)(ξσ在123ααα,,下的坐标是 。
4、若线性变换σ关于基12, αα的矩阵为a b c d ⎛⎫⎪⎝⎭,那么线性变换σ关于基21, 3αα的矩阵为 。
5、设V 与W 都是数域P 上的两个有限维向量空间,则⇔≅W V 。
6、令S 是数域P 上一切满足条件A A '=-的3阶矩阵A 所成的向量空间,则S dim = 。
7、设1W 与2W 分别是数域P 上10元齐次线性方程组0AX =与=0BX 的解空间,如果3,4r a n k A r a n k B ==,12dim()W W ⋂=4,则12dim()W W += 。
8、 在闭区间[0,1]上的所有实连续函数所成的空间中,定义内积10(,)()()f g f x g x dx =⎰则x 和2x 的夹角为 。
课程考试试题 学期 学年 拟题学院(系): 适 用 专 业:二、 单项选择题:(每小题3分,共15分)1、下列集合中,是3R 的子空间的为( ),其中'123(,,)x x x α=(A ){}30x α≥ (B ){}123230x x x α++=(C ){}31x α= (D ){}123231x x x α++=2、A 是n 阶实方阵,则A 是正交矩阵的充要条件是( )。
(A )1AAI -= (B )A A '= (C )1A A -'= (D )I A =23、下述说法中不正确的是( )。
高等代数期末考试试卷及答案
高等代数(II )期末考试试卷及答案(A 卷) 一、 填空题(每小题3分,共15分)1、线性空间[]Px 的两个子空间的交()()11L x L x -+=2、设12,,...,n εεε与12,,...,n εεε'''是n 维线性空间 V 的两个基, 由12,,...,n εεε到12,,...,n εεε'''的过渡矩阵是C ,列向量X 是V 中向量ξ在基12,,...,n εεε下的坐标,则ξ在基12,,...,n εεε'''下 的坐标是3、设A 、B 是n 维线性空间V 的某一线性变换在不同基下的矩阵, 则A 与B 的关系是4、设3阶方阵A 的3个行列式因子分别为:()21,,1,λλλ+则其特征矩阵E A λ-的标准形是5、线性方程组AX B =的最小二乘解所满足的线性方程组是:二、 单项选择题(每小题3分,共15分)1、 ( )复数域C 作为实数域R 上的线性空间可与下列哪一个 线性空间同构:(A )数域P 上所有二级对角矩阵作成的线性空间; (B )数域P 上所有二级对称矩阵作成的线性空间; (C )数域P 上所有二级反对称矩阵作成的线性空间; (D )复数域C 作为复数域C 上的线性空间。
2、( )设 是非零线性空间 V 的线性变换,则下列命题正确的是:(A ) 的核是零子空间的充要条件是 是满射; (B ) 的核是V 的充要条件是 是满射; (C ) 的值域是零子空间的充要条件是 是满射; (D ) 的值域是V 的充要条件是 是满射。
3、( )λ-矩阵()A λ可逆的充要条件是: ()()()()0;A AB A λλ≠是一个非零常数;()()C A λ是满秩的;()()D A λ是方阵。
4、( )设实二次型f X AX '=(A 为对称阵)经正交变换后化为:2221122...n n y y y λλλ+++, 则其中的12,,...n λλλ是:()()1;A B ±全是正数;()C 是A 的所有特征值;()D 不确定。
2020-2021大学《解析几何》期末课程考试试卷A(含答案)
2020-2021《解析几何》期末开课程考试试卷A适用专业: 信息与计算科学 考试日期: 试卷类型:闭卷 考试时间:120分钟 试卷总分:100分一. 填空题(每空2分,共40分)1. 求与向量{}3,4,12a =-反方向的单位向量 .2. 向量{}1,2,3a =-与向量{}2,3,1b =-,则与a 和b 都垂直的单位向量为 .3. 设{}2,2,1a =-,向量b 与a 共线,且模为75,方向与a 相反, 则b = .4. 已知2AP PB -→-→=-,且(2,1,3)A ,(0,2,1)B -,则P 点坐标为 . 5. 一直径的两个端点坐标为(1,2,3)-, (3,0,1)的球面方程为 . 6. 在空间直角坐标系下方程221z x =+表示 .7. 二次曲线221112221323332220a x a xy a y a x a y a +++++=,当旋转角α满足 时, 方程不含交叉项.并写出曲线在直角坐标系下的三个不变量为 , , .10 222253x y z y ⎧++=⎨=⎩的圆心坐标为 .11 方程22221x y z -+=表示的曲面名称为 .12 方程2222x y z z ++=转化为球面坐标系下方程为 . 13 平面外一点(2,1,3)P 到平面221x y z -+=的距离为 . 14 写出平面240x y z -++=的法式方程 .15 平移平面直角坐标系下的坐标轴, 使新原点的坐标为(2,1)o ',则在新坐标系下坐标为(4,0)-的点在旧坐标系下的坐标为 .16 已知(1,0,1),(1,2,0),(1,2,1)a b c ==-=-,则()a b c ⨯⋅= ,()a b c ⨯⨯= .17 写出22210x y z --+=过点(2,1,-2)的直母线方程 ,.二、计算题(1,2,3每题7分,4,5每题10分, 共41分)1.求直线12340x y z --⎧=⎪⎨⎪=⎩与平面3240x y z -++=的夹角,并求交点.2.写出直线2210:220x y z L x y z +-+=⎧⎨+--=⎩的参数式方程, 并求出直线的方向余弦.3.求曲线222222x y z z x y ⎧++=⎨=+⎩在xoy 面的射影柱面方程和射影曲线方程. 4求直线11111x y z --==-在平面:210x y z π-+-=上的投影直线0l ,并求0l 绕y 轴旋转一周所成的曲面方程.5. 判断二次曲线223234440x xy y x y -+++-=是中心型,无心型还是线心型, 并化方程为标准型.三、 求证两条直线异面122:101x y z l +-==-2321:151x y z l -+-==,并求公垂线方程. (9分)四、画图题(每题5分,共10分)1.作出两个曲面z =,224z x y -=+所围立体的图形.2. 作出由三个坐标面, 曲面22z x y =+和平面1x y +=所围的立体图形.2020-2021《解析几何》期末开课程考试试卷A 答案适用专业: 信息与计算科学 考试日期: 试卷类型:闭卷 考试时间:120分钟 试卷总分:100分二. 填空题(每空2分,共40分)1. 求与向量{}3,4,12a =-反方向的单位向量 3412,,131313⎧⎫--⎨⎬⎩⎭.2. 向量{}1,2,3a =-与向量{}2,3,1b =-,则与a 和b 都垂直的单位向量为. 3. 设{}2,2,1a =-,向量b 与a 共线,且模为75,方向与a 相反, 则b = (-10,10,-5) .4. 已知2AP PB -→-→=-,且(2,1,3)A ,(0,2,1)B -,则P 点坐标(-2,3,-5) . 5. 一直径的两个端点坐标为(1,2,3)-, (3,0,1)的球面方程为222(2)(1)(1)6x y z -+-++= .6. 在空间直角坐标系下方程221z x =+表示 拄面 .7. 二次曲线221112221323332220a x a xy a y a x a y a +++++=,当旋转角α满足 112212cot 2a a a α-=时, 方程不含交叉项.并写出曲线在直角坐标系下的三个不变量为 1I , 2I , 3I .10 222253x y z y ⎧++=⎨=⎩的圆心坐标为 (0,3,0) .11 方程22221x y z -+=表示的曲面名称为 单叶双曲面 .12 方程2222x y z z ++=转化为球面坐标系下方程为 2sin ρϕ= .13 平面外一点(2,1,3)P 到平面221x y z -+=的距离为 5/3 . 14 写出平面240x y z -++=的法式方程0x y +=. 15 平移平面直角坐标系下的坐标轴, 使新原点的坐标为(2,1)o ',则在新坐标系下坐标为(4,0)-的点在旧坐标系下的坐标为 (-2,1) . 16 已知(1,0,1),(1,2,0),(1,2,1)a b c ==-=-,则()a b c ⨯⋅= -2 ,()a b c ⨯⨯= (5,0,5) .17 写出22210x y z --+=过点(2,1,-2)的直母线方程0220x z x y z +=⎧⎨---=⎩,10x z y -=⎧⎨+=⎩. 二、计算题(1,2,3每题7分,4,5每题10分, 共41分)1.求直线12340x y z --⎧=⎪⎨⎪=⎩与平面3240x y z -++=的夹角,并求交点.(3,4,0)s = 2分 (3,1,2)n =- 1cos 14s n s n θ⋅== 5分 12340x y z --⎧=⎪⎨⎪=⎩与3240x y z -++=解方程组得(-2,-2,0) 7分2.写出直线2210:220x y z L x y z +-+=⎧⎨+--=⎩的参数式方程, 并求出直线的方向余弦.212121ijks =--(3,0,3)= 3分取一点45(,,0)33- 4分 参数方程为433535x t y z t ⎧=-+⎪⎪⎪=⎨⎪=-⎪⎪⎩ 5分方向余弦cos α=,cos 0β=,cos ν= 7分3.求曲线222222x y z z x y ⎧++=⎨=+⎩在xoy 面的射影柱面方程和射影曲线方程.2242x y z ⎧+=⎨=⎩, 224x y += 7分 4求直线11111x y z --==-在平面:210x y z π-+-=上的投影直线0l ,并求0l 绕y 轴旋转一周所成的曲面方程.平面束1(1)0x y z y λ--+-+=,(1,1,)n λλ=-+,1(1,1,2)n =- 3分 10n n ⋅=, 3312913I λ-=-=-,得0l :3210210x y z x y z --+=⎧⎨-+-=⎩, 6分 2224174210x y z y -++-= 10分5. 判断二次曲线223234440x xy y x y -+++-=是中心型,无心型还是线心型, 并化方程为标准型. 23113I -=-=8 3分, 中心型 4分。
11-12(2)高等代数与解析几何试卷(A)参考答案及评分标准
中国计量学院2011 ~ 2012学年第 2 学期《高等代数》(2)课程试卷(A )参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题3分,共15分)1.D2.B3.D4.C5.A二、填空题(每小题3分,共15分)1.1111⎛⎫ ⎪-⎝⎭;2. __1,-3__;3.100010011⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭; 4. 20x y +-= 5.222x y pz +=.三、计算题1.(12分)设A 是3P 中的线性变换,且A 在基)1,1,1(1-=η,)1,0,1(2-=η,)1,1,0(3=η下的矩阵为101110121A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭求A 在基123(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)εεε===下的矩阵.解 因为(1η,2η,3η)=(1ε,2ε,3ε)⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--111101011, 所以 (1ε,2ε,3ε)=(1η,2η,3η)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---101110111=(1η,2η,3η)X ,-------------4分故A 在基1ε,2ε,3ε下的矩阵为B =X 1-AX=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--111101011⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-121011101⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---101110111=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--203022211 -------------12分2.(12分)求λ矩阵222211λλλλλλλλλλ()A ⎛⎫-⎪=- ⎪ ⎪+-⎝⎭的标准形、不变因子、行列式因子、初等因子.解 对-λ矩阵作初等变换,有A =)(λ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+--222211λλλλλλλλλ→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--222101λλλλλλ→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--)1(00001λλλλ → )()1(0000001λλλλD =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ 标准形为: ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=)1(000001)(λλλλD ;----------------------6分 不变因子为:)1()(,)(,1)(321+===λλλλλλd d d ;----------------------8分 行列式因子为:)1()(,)(,1)(2321+===λλλλλλD D D ;----------------------10分 初等因子为:1,,2+λλλ.----------------------12分3.(12分) 设二次型()222123123121323,,22448f x x x x x x x x x x x x =---++ ,求一正交变换 x Ty =,将二次型化为标准形. 解 二次型对应的矩阵为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=242422221A ,----------------------2分且A 的特征多项式为 2)2)(7(-+=-λλλA E ,特征值为2,7321==-=λλλ.---------------------4分 相应的特征向量为 ()()()1,0,2,0,1,2,2,2,1321=-=-=ααα,---------------------6分正交化,可得()()⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=-=1,54,52,0,1,2,2,2,1321βββ, 再单位化,有⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛-=535,534,532,0,51,52,32,32,31321ηηη, ----------------------8分令X=TY ,其中⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=53503253451325325231T ,----------------------10分 则 232221'227y y y AX X ++-=.----------------------12分4.(12分) 求顶点在原点,准线为01,0122=+-=+-z y z x 的锥面方程. 解 设为锥面上任一点),,(z y x M ,过M 与O 的直线为:z Zy Y x X ==----------------------3分 设其与准线交于),,(000Z Y X ,即存在t ,使zt Z yt Y xt X ===000,,, -----------6分 将它们代入准线方程,并消去参数t ,得:0)()(222=-+--y z y z z x即:0222=-+z y x此为所要求的锥面方程. ----------------------12分5. (12分)求过双曲抛物面z y x =-41622上的点(2,1,0)的直母线方程. 解:双曲抛物面z y x =-41622的两族直母线为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+z y x u uy x )24(24 及 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-z yx v v yx 24(24----------------------6分将点(2,1,0)分别代入上面两族直母线的方程,求得,1==v u----------------------10分因此,所求的直母线方程为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+z y x yx 24124 及 ⎪⎩⎪⎨⎧==-024z y x ----------------------12分四、证明题((每小题5分,共10分)1.在2R 中,定义变换(,)(2,2)x y x y x y σ=++. (1)证明:σ是2R 的线性变换.(2)取2R 的一组基:12(1,0),(0,1)εε==,求σ的值域2()σR 及2()σR 的一组基.证明(1)设1221x x A y y σξ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,σ是2R 到R 的映射,且2,,k αβ∀=∈∀∈R R ,有()()k l A k l kA lA σαβαβαβ+=+=+,所以σ是线性变换;-----------------3分(2) 对于2R 的基:12(1,0),(0,1)εε==,有12()(1,2),()(2,1)σεσε==,易知12(),()σεσε线性无关,于是它们构成2()σR 的一组基,且值域为 12()((),())((1,2),(2,1))L L σσεσε==3R .-----------------5分 2.欧氏空间V 中的线性变换A 称为反对称的,如果对任意α,β∈V ,有(A α,β)= —(α,A β). 证明:如果V 1是反对称线性变换A —子空间,则V 1⊥也是A —子空间.证明 任取∈αV 1⊥,可证A ∈αV 1⊥,即A ∈αV 1,事实上,任取β∈V 1,由于V 1是A 子空间,因此A β1V ∈,而∈αV 1⊥,故(α,A β)=0.----------------------3分再由题设,A 是反对称的,知(A α,β)= —(α,A β)=0,----------------------4分由β的任意性,即证A ∈αV 1 .从而V 1⊥也是A —子空间.----------------------5分。
高等代数与解析几何期末考试试卷
部特征向量,其中 k1, k2 全不为零; (D) 若| A | = 0,则 A 至少有一个特征值为 0。
5、矩阵
A
=
⎜⎛ ⎜
2 0
0 2
0 0
⎟⎞ ⎟
,
B
=
⎜⎛ ⎜
2 0
1 2
0 0
⎟⎞ ⎟
,
B
=
⎜⎛ ⎜
2 0
1 2
0 1
⎟⎞ ⎟
,
则
。
⎜⎝ 0 0 2⎟⎠
⎜⎝ 0 0 2⎟⎠
⎜⎝ 0 0 2⎟⎠
(A) 任何两个矩阵都不相似; (B) A 与 B 相似;
α 2 = −ε1 + ε 2 + ε 4 ,则
是V1 的一组标准正交基。
3、R3 中的线性变换ϕ 把基α = (1,0,1)T ,β = (0,1,1)T ,γ = (0,0,1)T 变为基 (1,0,2)T ,(−1,2,−1)T ,
(1,0,0)T 则ϕ 在基α , β ,γ 下的矩阵为__________
绝
不题 作
(A) ϕ1( f (x), g(x)) = 1, ∀f (x), g(x) ∈V ;
弊
∫ (B)
ϕ2 ( f (x), g(x)) =
1
f (x)g(x)dx,
0
∀f (x), g(x) ∈V ;
∫ ∫ (C)
ϕ3 ( f (x), g(x)) =
1
f (x)g(x)dx −
0
0
f (x)g(x)dx,
自
觉
遵装
守 考订
试线 规
则内 , 诚不 信
考得
试
,答 绝
得 分 六、设ϕ 是 n 维欧氏空间 V 上的正交变换,令 V1 = {α ∈ V | ϕ(α ) = α},
高等代数期末复习试题
数学系《高等代数》期末考试试卷年级专业学号姓名注:考试时间120分钟,试卷满分100分。
题号一二三四五总分签名得分一装订线得分阅卷教师一.判断题(正确的在题后的括号内打“√”;错误的在题后的括号内打“×”.每小题2分,共18分)1.向量空间一定含有无穷多个向量. ( ) 2.若向量空间V的维数dimV2,则V没有真子空间. ( )3.n维向量空间中由一个基到另一个基的过渡矩阵必为可逆矩阵. ( ) 4.线性变换把线性无关的向量组映成线性无关的向量组. ( ) 5.每一个线性变换都有本征值. ( ) 6.若向量是线性变换的属于本征值的本征向量,则由生成的子空间为的不变子空间. ( )7.保持向量间夹角不变的线性变换是正交变换. ( ) 8.两个复二次型等价的充分必要条件是它们有相同的秩. ( )9.若两个n阶实对称矩阵A,B均正定,则它们的和A B也正定. ( )得二分阅卷教师二.单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的答案,并将其号码填在题目的括号内.每小题2分,共10分)1.下列命题不正确的是 ( ).A.若向量组{1,2,,r}线性无关,则它的任意一部分向量所成的向量组也线性无关;B.若向量组{1,2,,r}线性相关,则其中每一个向量都是其余向量的线性组合;C.若向量组{1,2,,r}线性无关,且每一i可由向量{1,2,,s}线性表示,则r s ;D.n(n0)维向量空间的任意两个基彼此等价.2.下列关于同构的命题中,错误的是( ).A.向量空间V 的可逆线性变换是V 到V 的同构映射;B.数域F 上的n 维向量空间的全体线性变换所成向量空间与数域F 上的所有n 阶矩阵所成向量空间同构;C.若是数域F 上向量空间V 到W 的同构映射,则1是W 到V 的同构映射;D.向量空间不能与它的某一个非平凡子空间同构.3.n 阶矩阵A 有n 个不同的特征根是A 与对角矩阵相似的 ( ).A.充分而非必要条件; B.必要而非充分条件;C.充分必要条件; D.既非充分也非必要条件.21x14.二次型q(x 1,x 2,x 3)(x 1,x 2)31x的矩阵是( ).22121A.; B.3111;310210C.310; D.1100000005.实二次型q(x 1,x 2,x 3)x Ax 正定的充分且必要条件是 ( ).A.A0; B.秩为3;C.A 合同于三阶单位矩阵; D.对某一x (x 1,x 2,x 3)0,有x Ax 0.三得分阅卷教师三.填空题(每小题2分,共10分,把答案填在题中横线上)1.复数域C 作为实数域R 上的向量空间,它的一个基是________.2.设F n{(x 1,x 2,,x n)xiF ,i 1,2,,n}是数域F 上n 元行空间,对任意(x 1,x 2,,x n)F n ,定义((x 1,x 2,,x n ))(0,0,x 1,x 2,,x n 2),则是一个线性变换,且的核Ker()的维数等于______.3.若A 是一个正交矩阵,则A 2的行列式A 2=________.4.在欧氏空间R 3中向量1(1,0,0)与2(0,1,0)的夹角=______.5.实数域R上5元二次型可分为_______类,属于同一类的二次型彼此等价,属于不同类的二次型互不等价.得四分阅卷教师四.计算题(每小题14分,共42分)1.求齐次线性方程组x 1x 2x 3x 403x 12x 2x 3x 40x 2x 2x 03425x14x 23x 33x4的解空间的一个基,再进一步实施正交化,求出规范正交基.1002.设A 021,求A 的特征根及对应的特征向量.问A 是否可以对角化?032若可以,则求一可逆矩阵T ,使T 1AT 为对角形.3.写出3元二次型q(x1,x2,x3)x1x24x2x3的矩阵.试用非奇异的线性变换,将此二次型变为只含变量的平方项.五得分阅卷教师五.证明题(每小题10分,共20分)1.设1,2为n阶矩阵A的属于不同特征根,1,2分别是A的属于1,2的特征向量,证明12不是A的特征向量.2.设是n维欧氏空间V的正交变换,且2为单位变换,某一规范正交基的矩阵,证明A为对称矩阵.A是关于V的数学系《高等代数》期末考试试卷(A 卷)年级专业学号姓名注:考试时间120分钟,试卷满分100分。
高数下册期末a卷考试题及答案
高数下册期末a卷考试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 以下哪个函数不是周期函数?A. \( \sin(x) \)B. \( \cos(x) \)C. \( e^x \)D. \( \tan(x) \)答案:C2. 函数 \( f(x) = x^2 \) 在 \( x=1 \) 处的导数是:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C3. 以下哪个选项是 \( \int_0^1 x^2 dx \) 的正确计算结果?A. \( \frac{1}{3} \)B. \( \frac{1}{2} \)C. \( 1 \)D. \( 2 \)答案:A4. 以下哪个选项是 \( \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \) 的值?A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B5. 以下哪个选项是 \( \int \frac{1}{x} dx \) 的原函数?A. \( \ln|x| + C \)B. \( x + C \)C. \( e^x + C \)D. \( \sin x + C \)答案:A6. 以下哪个选项是 \( \int e^x \cos x \, dx \) 的正确积分结果?A. \( \frac{1}{2} e^x (\cos x + \sin x) + C \)B. \( \frac{1}{2} e^x (\cos x - \sin x) + C \)C. \( \frac{1}{2} e^x (\cos x + \sin x) - C \)D. \( \frac{1}{2} e^x (\cos x - \sin x) - C \)答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 函数 \( f(x) = \ln(x) \) 的定义域是 \( ______ \)。
答案:\( (0, +\infty) \)2. 函数 \( f(x) = \sqrt{x} \) 的导数是 \( ______ \)。
(完整word版)高等代数期末考试题A答案
高等代数 课程 A 卷试题答案一、填空题(本题共10小题,每小题2分,满分20分. 把正确答案填在题中横线上)1. 8;2. 0;3. 0;4. 92111⎛⎫ ⎪⎝⎭;5. 1或52;6。
1()3A E E A -+=-;7. 2;8。
23a ≠; 9. 6;10。
112-⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭。
二、选择题(本题共10小题,每小题2分,满分20分。
每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号(答题框)内)三、计算题(本题共2小题,每小题10分,满分20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)1. 计算n阶行列式a b bb b a bb D b b ab b b ba=。
解:观察行列式,每一行只有一个a 而有1n -个b ,于是将第2列,第3列,……,第n 列分别乘以1加到第1列,得(1)...(1)...(1)..................(1)...a nb b b b a n b a b b D a n bb a b a n b b ba+-+-=+-+-[]1 (1)...(1)1 (1)...b b b a b ba nb b a b bba =+-[]1...00...0(1)00...0 000...b b b a b a n b a b a b-=+--- []1(1)()n a n b a b -=+--2. 设111111111A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,123124051B ⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪⎝⎭,求A AB 23-.解:1111231111111242111111051111323AB A -------⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪ ⎪-= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭05822221322305622221720.2902224292-⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=---=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭四、解答题(本题共2小题,第1小题15分、第2小题10分,满分25分。
2015下高等代数A参考答案
2015年秋季学期《高等代数 》课程期末考试试卷(A 卷)参考答案注意:1、本试卷共 3 页; 2、考试时间120分钟一、单项选择题(共5小题,每小题4分,共20分)1、下列命题为真的是( A ).A. 最大公因式不唯一;B. 有理数域不是最小的数域;C. 若3()()p x f x , 则()p x 是()f x 三重因式;D.若()f x 有重因式, 则()f x有重根.2、已知432()341f x x x x x =+---,32()1g x x x x =+--, 则((),())f x g x =(C )(A) 21x + ; (B) 1x - ; (C) 1x + ; (D) 以上答案都不对.3、在6级行列式中, 132132465465324314516625;a a a a a a a a a a a a 这两项应带有什么符号 (A ).A. 正,正;B. 正,负;C. 负,正;D. 负,负.4. 设向量组s ααα,,,21Λ的秩为r ,则下列命题为假的是( C ).A. 向量组s ααα,,,21Λ中如果存在1r +个不同的向量构成的向量组的话,则必线性相关;B. .r s ≤C. 如果向量组t βββ,,,21Λ的秩为r ,则t βββ,,,21Λ一定与s ααα,,,21Λ等价D. 如果r ααα,,,21Λ为s ααα,,,21Λ的一个极大线性无关组, 则必与s ααα,,,21Λ等价.5、设线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++sn sn s s n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a ΛΛΛΛΛ22112222212*********,, (1),下列结论为假的是(D )A. 若0,1,2...i b i s ==,则方程组(1)的任意两个解之和还是(1)的解 ;B. 若0,1,2...i b i s ==,则方程组(1)的任意解的倍数还是(1)的解;C. 若存在某个0,i b ≠,则方程组(1)的任意两个解之和不是(1)的解;D. 若存在某个0,i b ≠,则方程组(1)的任意解之差是(1)的解.二、填空题(共5小题,每小题3分,共15分)1、已知矩阵方程2122212111X ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭, 则X =111000⎛⎫⎪⎝⎭.. 2. 一个齐次线性方程组中共有s 个线性方程、t 个未知量,其系数矩阵的秩为p ,若它有非零解,则它的基础解系所含解的个数等于t p -.3、排列(1)321n n -L 的逆序数为(1)2n n - 4、1827641491612341111= 12 。
高等代数与解析几何试卷(A)参考答案及评分标准
中国计量学院2011 ~ 2012学年第 2 学期《高等代数》(2)课程试卷(A )参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题3分,共15分)1.D2.B3.D4.C5.A二、填空题(每小题3分,共15分)1.1111⎛⎫ ⎪-⎝⎭;2. __1,-3__;3.100010011⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭; 4. 20x y +-= 5.222x y pz +=.三、计算题1.(12分)设A 是3P 中的线性变换,且A 在基)1,1,1(1-=η,)1,0,1(2-=η,)1,1,0(3=η下的矩阵为101110121A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭求A 在基123(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)εεε===下的矩阵.解 因为(1η,2η,3η)=(1ε,2ε,3ε)⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--111101011, 所以 (1ε,2ε,3ε)=(1η,2η,3η)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---101110111=(1η,2η,3η)X ,-------------4分故A 在基1ε,2ε,3ε下的矩阵为B =X 1-AX=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--111101011⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-121011101⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---101110111=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--203022211 -------------12分2.(12分)求λ矩阵222211λλλλλλλλλλ()A ⎛⎫-⎪=- ⎪ ⎪+-⎝⎭的标准形、不变因子、行列式因子、初等因子.解 对-λ矩阵作初等变换,有A =)(λ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+--222211λλλλλλλλλ→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--222101λλλλλλ→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--)1(000001λλλλ→ )()1(0000001λλλλD =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 标准形为: ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=)1(0000001)(λλλλD ;----------------------6分 不变因子为:)1()(,)(,1)(321+===λλλλλλd d d ;----------------------8分行列式因子为:)1()(,)(,1)(2321+===λλλλλλD D D ;----------------------10分初等因子为:1,,2+λλλ.----------------------12分3.(12分) 设二次型()222123123121323,,22448f x x x x x x x x x x x x =---++ ,求一正交变换 x Ty =,将二次型化为标准形. 解 二次型对应的矩阵为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=242422221A ,----------------------2分且A 的特征多项式为 2)2)(7(-+=-λλλA E ,特征值为2,7321==-=λλλ.---------------------4分 相应的特征向量为 ()()()1,0,2,0,1,2,2,2,1321=-=-=ααα,---------------------6分正交化,可得 ()()⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=-=1,54,52,0,1,2,2,2,1321βββ, 再单位化,有⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛-=535,534,532,0,51,52,32,32,31321ηηη, ----------------------8分令X=TY ,其中⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=53503253451325325231T ,----------------------10分 则 232221'227y y y AX X ++-=.----------------------12分4.(12分) 求顶点在原点,准线为01,0122=+-=+-z y z x 的锥面方程. 解 设为锥面上任一点),,(z y x M ,过M 与O 的直线为:z Z y Y xX == ----------------------3分 设其与准线交于),,(000Z Y X ,即存在t ,使zt Z yt Y xt X ===000,,, -----------6分将它们代入准线方程,并消去参数t ,得:0)()(222=-+--y z y z z x即:0222=-+z y x此为所要求的锥面方程. ----------------------12分5. (12分)求过双曲抛物面z y x =-41622上的点(2,1,0)的直母线方程. 解:双曲抛物面z y x =-41622的两族直母线为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+z y x u uy x )24(24 及 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=-z yx v v yx )24(24----------------------6分将点(2,1,0)分别代入上面两族直母线的方程,求得,1==v u----------------------10分 因此,所求的直母线方程为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+z y x yx 24124 及 ⎪⎩⎪⎨⎧==-0024z yx ----------------------12分四、证明题((每小题5分,共10分)1.在2R 中,定义变换(,)(2,2)x y x y x y σ=++. (1)证明:σ是2R 的线性变换.(2)取2R 的一组基:12(1,0),(0,1)εε==,求σ的值域2()σR 及2()σR 的一组基.证明(1)设1221x x A y y σξ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,σ是2R 到R 的映射,且2,,k αβ∀=∈∀∈R R ,有()()k l A k l kA lA σαβαβαβ+=+=+,所以σ是线性变换;-----------------3分(2) 对于2R 的基:12(1,0),(0,1)εε==,有12()(1,2),()(2,1)σεσε==,易知12(),()σεσε线性无关,于是它们构成2()σR 的一组基,且值域为12()((),())((1,2),(2,1))L L σσεσε==3R .-----------------5分2.欧氏空间V 中的线性变换A 称为反对称的,如果对任意α,β∈V ,有(A α,β)= —( α,A β).证明:如果V 1是反对称线性变换A —子空间,则V 1⊥也是A —子空间.证明 任取∈αV 1⊥,可证A ∈αV 1⊥,即A ∈αV 1,事实上,任取β∈V 1,由于V 1是A 子空间,因此A β1V ∈,而∈αV 1⊥,故(α,A β)=0.----------------------3分再由题设,A 是反对称的,知(A α,β)= —(α,A β)=0,----------------------4分由β的任意性,即证A ∈αV 1 .从而V 1⊥也是A —子空间.----------------------5分(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
《高等代数》(下)课程期末试卷
莆田学院2002―2003学年第一学期数学2001级数学专业《高等代数》(下)课程期末试卷一、完成下列计算(30分)1. 设)(ij a A =是n 级正定矩阵,而),,,(21'=n x x x α,),,,(21'=n y y y β在n R 中定义内积),(βα为 ),(βαβαA '=.(1) 求基)0,,0,1(1 =ε,)0,,0,1,0(2 =ε,, )1,0,,0,0( =n ε的度量矩阵;(2) 求基)1,,1,1(1 =η,)1,,1,1,0(2 =η,, )1,0,,0,0( =n η的度量矩阵.2.求复矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----=111122254A 的若当标准形,确定其最小多项式. 3设f 是数域P 上3维线性空间),,(321εεεL V =的一个线性函数, 如果1)(31=+εεf ,1)2(32-=-εεf ,3)(21-=+εεf ,求).(332211εεεx x x f ++二、用正交线性替换化二次型212x x 312x x +412x x -322x x -422x x +432x x +为标准形,现已知矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----0111101111011110的所有不同的特征值为1和3-. (20分) 三、设σ是数域P 上线性空间V 的线性变换且=2σσ,证明 (20分) 1.σ的核}|)({)(V Ker ∈∀-=αασασ;2.σ的值域)Im(σ}|)({V ∈==αασα;3. σ的特征值为1或1-;4.若τ也是数域P 上线性空间V 的线性变换, 则)(σKer 和)Im(σ都是τ的不变子空间的充要条件为τσστ=.四、设)(ij a A =是n 级实矩阵,且其行列式0det ≠A . (20分)1 证明存在正交矩阵Q 和每个对角元素皆为正的上三角矩阵T 使得QT A =;2.上述分解是否具有唯一性?为什么?3.证明对n 级正定矩阵S 来说, 必有每个对角元素皆为正的上三角矩阵T 使得T T S '=.五、设m εεε,,,21 是n 维欧氏空间)(R V n 的一个标准正交组, (10分)1. 证明 对任意)(R V n ∈α总有221||),(αεα≤∑=m i i;2.对一般的欧氏空间来说,上述不等式是否总成立?为什么?。
高代下试卷期末
2014-2015学年第二学期《几何与高等代数(下)》期末试卷(2014级数学类专业)班级 学号 姓名 得分一、判断题(每小题3分,满分15分)1.线性变换A )(V End K ∈可对角化,当且仅当V 是A 的特征子空间的 直和。
( )2.n 阶多项式矩阵)(λA 可逆的充分必要条件是)(λA 满秩。
( )3.设A 为欧氏空间V 上的对称变换,则A 的特征值都为实数,且属于A 的不同特征值的特征向量必正交。
( )4.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111111111A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=000000003B ,则A 与B 相合且相似。
( ) 5.设n 阶矩阵B A 、相似,则B A 、具有相同的不变因子组,但反之 不成立。
( )二、填空题(每小题3分,满分15分)1.以原点为顶点,准线为⎩⎨⎧0102=--=--z y z y x 的锥面方程是 。
2.设()()3213213,,,,,,y y y x x x R V ===βα,则V 上双线性函数3323322111322),(y x y x y x y x y x f +-+-=βα关于自然基321,,εεε的度量矩阵为 。
3.设3阶方阵A 的三个特征值为1,3,31, 则=+*||E A ____ 。
4.设1)(23-+-=x x x x f ,1)(4-=x x g ,则它们的最大公因式 ()=)(),(x g x f 。
5. ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=32)1(0000001)(λλλλA 的初等因子组为。
三、计算题(每小题10分,共40分)1. 化简二次曲线方程:012241254222=+--++y x y xy x , 并写出对应的坐标变换公式。
2.设实对称矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1010111tt A 与⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=000020001B 相似,(1)求t 的值;(2)求正交矩阵T,使得BT=AT-1。
3.设对称多项式:322232321221231221321),,(x x x x x x x x x x x x x x x f +++++=(1)将),,(321x x x f 按字典序重新排列;(2)用初等对称多项式表示),,(321x x x f 。
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………………2 分
…………………7 分 ………………6 分
答案共 3 页第 3 页
命题共 2 页第 1 页
三.解答题:(共 80 分)
⎛3 5 5⎞
1.(15 分)
设
A
=
⎜ ⎜ ⎜⎝
5 −5
3 −5
5
⎟ ⎟
,问矩阵
A 是否可以相似于一个对角矩阵,若可
−7 ⎟⎠
以,求一个可逆矩阵T ,使T −1AT 为对角形矩阵.
2.(10 分) 求单叶双曲面 x2 + y2 − z2 = 1上过点(-3,-2,4)的直母线的方程. 9 4 16
矩
阵.
4. n 维线性空间V 的线性变换 A 在某个基下的矩阵为对角矩阵的充要条件是 A
有
个线性无关的特征向量.
5. 在几何空间中,一个不含 x 的方程 F ( y, z) = 0 表示的曲面是
.
二、单项选择题:(每小题 2 分,共 10 分)
1. 设方阵 A 满足 A2 + 5A = 0 ,则 A 的特征值为( ).
⎪⎧(x − x′) + ( y − y′) + (z − z′) = 0 ,
⎪ ⎨
x
2
+
y2
+
z2
=
x′2
+
y′2
+
z′2 ,
⎪ ⎪
x′
=
y′
=
z′ −1.
⎩2 1 0
在方程组中消去 x′, y′, z′ ,可得
………………7 分
2(x2 + y2 + z2 ) − 5(xy + xz + yz) + 5(x + y + z) − 7 = 0. 4.(10 分)解:
将点(-3,-2, 4)代入,求得: μ1 : v1 = 1:1,ν2 = 0.
………………4 分
故直母线方程为:
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
x 3 x 3
+ −
y 2 y 2
+ −
z 4 z 4
+1 +1
= =
0 0
及 ⎪⎨⎪⎧⎪⎩⎪13x++2y4z==00
.
………………2 分
3.(12 分)解:原点 O 在旋转轴上,且轴的方向向量是ξ = (1,1,1) .可得方程组:
(A) 0 或 5; (B) 0 或-5;
(C) 5 或-5;
(D) 无法确定.
2. 在下列曲面中,( )是直纹面.
(A) 椭球面; (B) 椭圆抛物面; (C) 双叶双曲面; (D) 双曲抛物面.
3. 设 3 阶方阵 A 相似于对角矩阵 diag( 1 , 1 , 1 ) ,则 A−1 − E 等于( ). 234
(A) 11;
(B) 24 ;
(C) 1 ; 24
(D) 6 .
∫ 4. 在 R[x] 中,定义内积 ( f (x), g(x)) =
1
f (x)g(x)dx,
则 f (x) = 1, g(x) = x 的夹角
0
是( ).
(A) π ; 2
(B) π ; 4
(C) π ; 3
(D) π . 6
5. 设V = K 3 , α = (x1, x2 , x3 ) , β = ( y1, y2 , y3) ,下列二元函数中是双线性函数的 为( ).
《高等代数与解析几何(下)》期末考试试卷(A 卷)
一.填空题:(每小题 2 分,共 10 分)
1. 如果 (x +1) | f (x) ,则 f (−1) =
.
2. 系数在数域 K 中的次数小于 n 的多项式构成的线性空间 K[x]n 的维数等
于
.
3. 在 n 维欧几里得空间中,由规范正交基到标准正交基的过渡矩阵是
命题共 2 页第 2 页
参考答案及评分细则
一.填空题:(每小题 2 分,共 10 分)
1. 0
2. n
3. 正交
4பைடு நூலகம் n
5. 母线平行于 x 轴的柱面
二、单项选择题:(每小题 2 分,共 10 分)
1. B 2. D 3. D 4. D 5. A
三.解答题:(共 80 分)
1.(15 分)
λ − 3 −5 −5 λ + 2 0 λ + 2 解: χA (λ) = λE − A = −5 λ − 3 −5 = 0 λ + 2 λ + 2 = (λ + 2)2 (λ − 3) ,
3.(12 分) 求直线 x = y = z −1 绕直线 x = y = z 旋转所得旋转曲面的方程. 21 0
4.(10 分) λ 取何值时,下列二次型是正定的:
f (x1, x2 , x3 ) = 2x12 + x22 + 3x32 + 2λ x1x2 + 2x1x3 .
5.(10 分) 问 m, p, q 满足什么条件时,有 x2 + mx +1| x3 + px + q ?
∵dim(V−2 ) + dim(V3 ) = 3,故A可以相似于一个对角矩阵.
………………2 分
⎛ −1 −1 −1⎞
⎛ −2 0 0⎞
取可逆矩阵 T
=
⎜ ⎜⎜⎝
1 0
0
−1⎟⎟ ,使 T −1AT
=
⎜ ⎜
0
1 1 ⎟⎠
⎜⎝ 0
−2 0
0 3
⎟ ⎟⎟⎠
.
2.(10 分) 解:两条同族直母线为
………………4 分
………………4 分
令
⎧ ⎪ ⎨
y1 y2
= =
x1 x2
− x3 + x3
,
⎪⎩ y3 = 3x3
即
⎧ ⎪
x1
=
y1
+
⎪⎪ ⎨
x2
=
y2
+
⎪
1 3 y3
1 3
y3
.
⎪ ⎪⎩
x3 =
1 3
y3
………………4 分
则有: q(x1, x2 , x3 ) = y12 + y2 2 − y32 . 7.(13 分)证明:
5 5 λ+7 5 5 λ+7
故特征向量为-2 和 3.
………………5 分
⎛ −1⎞ ⎛ −1⎞
当 λ1
=
−2 时,特征向量η1
=
⎜ ⎜
1
⎟ ⎟
,η2
=
⎜ ⎜
0
⎟ ⎟
.
⎜⎝ 0 ⎟⎠
⎜⎝ 1 ⎟⎠
………………2 分
⎛ −1⎞
当 λ2
=
3 时,特征向量η3
=
⎜ ⎜
−1⎟⎟ .
⎜⎝ 1 ⎟⎠
………………2 分
(A) f (α , β ) = x1 y1 − 6x1 y2 − 3x2 y1 + x3 y3 ; (B) f (α , β ) = (x1 + 3y2 − x3 )2 − x2 y3 ;
(C) f (α , β ) = 2 − x1 ;
(D) f (α , β ) = 2 y13 − 4sin x2 + 3 .
答案共 3 页第 1 页
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
μ1 μ1
(
x 3
+
z) 4
+ ν1 (1
(1 −
y 2
)
+ν1(
x 3
+ −
y 2 z 4
) )
= =
0 0
及
⎧ ⎪⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩
μ2 μ2
(
x 3
+
z) 4
+ν
2
(1
(1 +
y 2
)
+ν
2
(
x 3
− −
y 2 z 4
) )
= =
0 0
………………4 分
答案共 3 页第 2 页
当 p = 1− m2 , q = −m 时,有 x2 + mx +1| x3 + px + q .
………………2 分
6.(10 分) 解: q(x1, x2 , x3 ) = x12 − 2x1x3 + x22 + 2x2 x3 − x32 = (x1 − x3 )2 + (x2 + x3 )2 − ( 3x3 )2 .
………………5 分
……………5 分 ………………2 分
5.(10 分)解:
x3
+ px + q x2 + mx +1
x3 + mx2 + x
x−m
−mx2 + ( p −1)x + q
−mx2 − m2 x − m ( p −1+ m2)x + q + m
………………2 分 ………………1 分
………8 分
6.(10 分) 用非退化线性替换将二次型
化为标准型.
q(x1, x2 , x3 ) = x12 − 2x1x3 + x22 + 2x2 x3 − x32
7.(13 分)设V1 与V2 分别是齐次线性方程组 x1 + x2 + + xn = 0 与 x1 = x2 = = xn
的解空间,证明 K n = V1 ⊕V2 .