上海交通大学2002高等代数考研试题
上海大学高等代数历年考研真题
2000上海大学 高等代数(一) 计算行列式:acccb ac cb b a cb b b a⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ (二) 把二次型414332214321),,,(x x x x x x x x x x x x f +++=用非退化线性替换化成平方和.(三) B A ,分别为m n ⨯和m n ⨯矩阵, n I 表示n n ⨯单位矩阵.证明: m n ⨯阶矩阵n A I X B ⎛⎫=⎪⎝⎭可逆当且仅当B A 可逆,可逆时求出X 的逆. (四) 设12,n e e e ⋅⋅⋅是n 维线性空间n V 的一组基,对任意n 个向量12,n a a a ⋅⋅⋅n V ∈,证明:存在唯一的线性变换A ,使得(),1,2i i A e a i n ==⋅⋅(五) 设A 是n 维线性空间V 的线性变换,求证:1(0)V A V A -=⊕当且仅当若12,r a a a ⋅⋅⋅为A V 的一组基则12,r A a A a A a ⋅⋅⋅是2()A V 的一组基. (六) 设A 为2级实方阵,适合21001A -⎛⎫=⎪-⎝⎭,求证:A 相似于0110-⎛⎫⎪⎝⎭. (七) 已知,f g 均为线性空间V 上线性变换,满足22,f f gg ==试证:(1)f 与g 有相同的值域⇔,fg g g f f ==. (2)f 与g 有相同的核⇔,fg f g f g ==.2001上海大学 高等代数(一)计算行列式:231212123n n n x a a a a x a a a a x a a a a x(二)设A 为3阶非零方阵,且20A =.(1)求证:存在123,,a a a ,123,,b b b ,()121233a A a b b b a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(2)求方程组0A X =的基础解系.(三)用正交的线性替换化二次行2221231231323(,,)3244f x x x x x x x x x x =++--为标准形(四)设A 为n m ⨯阶实矩阵,且()()r A m n m =≥.若'2'()A A a A A =,求证'm A A a E =.(五)设A 是n (n 为奇数)维线性空间V 上线性变换,若10,0n nAA-≠=求证:存在a V ∈,使2211,,,,n n n a A a A a A a Aa Aa Aa a ---++++ 为V 的一组基,并求A 在此组基下的矩阵.(六)设A 是欧式空间V 上的对称变换.求证:对任意0a ≠,都有()0,0a A a a ≠<⇔A 的所有特征值都小于0. (七)设A a B aβ-⎛⎫=⎪⎝⎭,其中A 为n 阶负定矩阵,a 为n 维列实向量,β为实数.求证B 正定的充分必要条件为'10a A a β-+>.(八)若A 是正交阵,且A -特征值为1的重数是S ,求证:(1)sA =-(A 为A 的行列式).2002 上海大学 高等代数(一)计算行列式:若1232nx a a a ax a aA B aa x a aaax ==,求AB A BA ⎛⎫=⎪⎝⎭. (二)设A 是n 阶可逆方阵,0A A B A ⎛⎫=⎪⎝⎭. (1)计算kB (K 是整数),(2)假设100110111A =,C 为6阶方阵,而且2BC C E =+,求C .(三)设(1)(1)(1)(1)p p p n p pp n p p A p n p p p n pppp--------=--------,A 是n 阶矩阵(0p ≠),求0A X =的基础解系.(四)构造一个3阶实对称方阵A ,使其特征值为1,1,-1.并且对应的特征值有特征向量(1,1,1),(2,2,1).(五)设向量组A :123,,n a a a a ⋅⋅的秩为r (r n <),则A 中任意r 个向量线性无关的充分必要条件为:对任意向量121,,r i i i a a a + ,若1211210r i i rika k a k a ++++= ,则121,r k k k +或全为0或全不为0.(六)设A 为n 阶正定矩阵,n m B ⨯为秩为m 的实矩阵,求证'B A B tE +(0t >,E 为单位矩阵)为正定矩阵.(七)设A 为欧式空间V 上的线性变换,且2A E =.(1)求证:A 是V 上的正交变换的充分必要条件为A 是V 上的对称变换. (2)设{}1,V a a V A a a =∈=,求证:12V V V =+是直和.(八)设A 为n 阶实正交矩阵,123,,n a a a a ⋅⋅为n 维列向量,且线性无关,若12,n A E a A E a A E a +++ 线性无关,则1A =.2003上海大学 高等代数(一)计算行列式:x a a a ax a aA a a x a aaax=(A 为n 阶矩阵),2AA B AA ⎛⎫= ⎪⎝⎭(1)求A (2)求B(二)设A 为21n k =+阶反对称矩阵,求A .(三)设,A B 为n 阶整数方阵(,A B 中元素为整数),若A B E A =- (1)求证:1A =±,(2)若200120232B -⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,求A . (四)设12(,)n A a a a = 为n 阶方阵,()1r A n =-,且121n n a a a a -=++ 121n n a a a a β-=+++ ,求A X β=的解.(五)设A 是n 阶可逆方阵,且A 每行元素之和为a ,求证:k A -的每行元素之和为ka -(k 为正整数)(六)设A 为n 阶正交矩阵,若.证明:存在正交矩阵G 使1rs E GA G E -⎛⎫=⎪-⎝⎭. (七)设2A A =,且A 为n 阶方阵,()R A r =.(1)求证:2rE A += (2)求证:()()R A R A E n +-=(3)若1r =,求0A X =的解.(八)构造一个3阶实对称方阵A ,使其特征值为2,1,1,且有特征向量(1,1,1). (九)设二次型22221234121314232434()222222f X x x x x x x x x x x x x x x x x =++++++---(1)求()f X 对应的实对称矩阵A .(2)求正交变换X P Y =,将()f X 化为标准型.(十)设A 是n 维线性空间V 上的线性变换,12,k a a a 是对应的不同特征值12,k λλλ 的特征向量.若12k a a a W ++∈ ,而W 是A 的不变子空间,则有维(W )k ≥ (十一)设B 为欧式空间V 上的变换,A 为欧式空间V 上的线性变换且有:(,)(,),,A a a B a V βββ=∀∈.证明:(1)B 为欧式空间V 上的线性变换. (2)1(0)()A B V -⊥=2004 上海大学 高等代数(一)设n 阶可逆方阵()ij A a =中每一行元素之和为(0)a a ≠,证明:(1)11(1,2)nij j A aA i n -===∑ ,其中i j A 为ij a 的代数余子式.(2)如果ij a 都是整数(1,2)i n = ,则a 整除A . (二)设1212121n n nn n a a a a A b b b b -⨯-⎛⎫= ⎪⎝⎭为实矩阵,且()2r A =. (1)求行列式'E A A λ-.(2)求'0A A X =的解(X 是n 维列向量).(三)设,A B 为n 阶整数方阵,若2B E A B =-.(1)求证:21A B+=.(2)若100110231B -⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,求1(2)A B -+. (四)若A 为非零的半正定矩阵,B 为正定矩阵,求证: (1)求证:存在实矩阵T ,使'T T B =. (2)1A E +>. (3)A B B +>.(五)设λ为A 的特征值的最小者.求证:对任意的n 维列向量a ,有''a A a a a λ≥. (六) 设123,,λλλ为3阶方阵A 的特征值,且()()()111,011,01分别为其对应的特征向量,求nA .(七) V 是n 维欧氏空间, σ是n 维空间V 上的线性变换,如果1231,,n a a a a - 是V 中1n -个线性无关的向量,且(),σββ分别与1231,,n a a a a - 正交(β不为0).求证: β为σ的特征向量.(八)设3223303060303A B ⨯⨯⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,求证: (1)()()2r A r B == (2)题型与钱吉林书习题类示。
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《高等代数》考研真题详解1.设Q是有理数域,则P={α+βi|α,β∈Q}也是数域,其中.(U )[南京大学研]【答案】对查看答案【解析】首先0,1∈P,故P非空;其次令a=α1+β1i,b=α2+β2i其中α1,α2,β1,β2为有理数,故a±b=(α1+β1i)±(α2+β2i)=(α1±α2)+(β1±β2)i∈Pab=(α1+β1i)(α2+β2i)=(α1α2-β1β2)+(α1β2+α2β1)i∈P又令c=α3+β3i,d=α4+β4i,其中α3,α4,β3,β4为有理数且d≠0,即α4≠0,β4≠0,有综上所述的P为数域.2.设f(x)是数域P上的多项式,a∈P,如果a是f(x)的三阶导数f‴(x)的k重根(k≥1)并且f(a)=0,则a是f(x)的k+3重根.()[南京大学研]【答案】错查看答案【解析】反例是f(x)=(x-a)k+3+(x-a)2,这里f(a)=0,并且f ‴(x)=(k+3)(k+2)(k+1)(x-a)k满足a是f(x)的三阶导数f‴(x)的k重根(k≥1).3.设f(x)=x4+4x-3,则f(x)在有理数域上不可约.()[南京大学研]【答案】对查看答案【解析】令x=y+1,则f(y)=y4+4y3+6y2+8y+2,故由艾森斯坦因判别法知,它在有理数域上不可约.二、计算题1.f(x)=x3+6x2+3px+8,试确定p的值,使f(x)有重根,并求其根.[清华大学研]解:f′(x)=3(x2+4x+p).且(f(x),f′(x))≠1,则(1)当p=4时,有(f(x),f′(x))=x2+4x+4所以x+2是f(x)的三种因式,即f(x)(x+2)3,这时f(x)的三个根为-2,-2,-2.(2)若p≠4,则继续辗转相除,即当p=-5时,有(f(x),f′(x))=x-1即x-1是f(x)的二重因式,再用(x-1)2除f(x)得商式x+8.故f(x)=x3+bx2-15x+8=(x-1)2(x+8)这时f(x)的三个根为1,1,-8.2.假设f1(x)与f2(x)为次数不超过3的首项系数为1的互异多项式,且x4+x2+1整除f1(x3)+x4f2(x3),试求f1(x)与f2(x)的最大公因式.[上海交通大学研]解:设6次单位根分别为由于x6-1=(x2)3-1=(x2-1)(x4+x2+1),所以ε1,ε2,ε4,ε5是x4+x2+1的4个根.由于ε13=ε53=-1,且x4+x2+1∣f1(x3)+x4f2(x3),所以,分别将ε1,ε5代入f1(x3)+x4f2(x3)可得从而f1(-1)=f2(-1)=0即x+1是f1(x)与f2(x)的一个公因式.同理,将ε2,ε4代入f1(x3)+x4f2(x3)可得f1(1)=f2(1)=0,即x -1是f1(x)与f2(x)的一个公因式.所以(x-1)(x+1)是f1(x)与f2(x)的一个公因式.又因为f1(x),f2(x)为次数不超过3的首项系数为1的互异多项式,所以(f(x),g(x))=x2-1名校考研真题第6章线性空间一、选择题1.下面哪一种变换是线性变换().[西北工业大学研]A.B.C.【答案】C查看答案【解析】不一定是线性变换,比如则也不是线性变换,比如给而不是唯一的.2.在n维向量空间取出两个向量组,它们的值().[西北工业大学研] A.必相等B.可能相等亦可能不相等C.不相等【答案】B查看答案【解析】比如在中选三个向量组(I):0(Ⅱ)(Ⅲ).若选(I)(II),秩秩(II),从而否定A,若选(Ⅱ)(Ⅲ),秩(Ⅲ)=秩(Ⅱ),从而否定C,故选B.二、填空题1.若则V对于通常的加法和数乘,在复数域C上是______维的,而在实数域R上是______维的.[中国人民大学研]【答案】2;4.查看答案【解析】在复数域上令;则是线性无关的.则此即证可由线性表出.在实数域上,令若,其中,则此即在R上线性关.可由线性表出,所以在实数域R上,有三、分析计算题1.设V是复数域上n维线性空间,V1和V2各为V的r1维和r2维子空间,试求之维数的一切可能值.[南京大学研]解:取的一组基,再取的一组基则=秩。
上海交通大学《高等代数》《数学分析》历年考研真题汇总(2009-2018真题汇编)
(x − 1)n | (f (x) + 1), (x + 1)n | (f (x) − 1).
Ê! V •ê• F þ n ‘‚5˜m, A • V þ ‚5C†÷v A 3 − 2A 2 − A = −2id, Ù¥ id • V þð C†.
(1) A ´ÄŒé z, e´, žy². (2) - V1 = {(A − 2id)v | v ∈ V }, V2 = {(A 2 − id)v | v ∈ V }. y²: V = V1 ⊕ V2.
8
5 þ° ÏŒÆ 2015 ca¬ïÄ)\Æ•ÁÁK£828 p “ê¤
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6 þ° ÏŒÆ 2018 ca¬ïÄ)\Æ•ÁÁK£828 p “ê¤
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7 þ° ÏŒÆ 2010 ca¬ïÄ)\Æ•ÁÁK( 614 êÆ©Û)
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8 þ° ÏŒÆ 2011 ca¬ïÄ)\Æ•ÁÁK( 614 êÆ©Û)
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3
1. 2010年þ° ÏŒÆ828《高等代数》a¬ïÄ)\Æ•ÁÁK
˜! ( 20 ©) OŽ1 ª
an1
an2
(1) Dn+1 =
...
an1 −1b1 · · ·
an2 −1b2 · · · ...
ann+1 ann−+11bn+1 · · ·
1 + a1 + b1 a1 + b2
a1bn1 −1
›˜! A ´ n ‘m¥ f˜m.
C†, V1 ´ V A − ØCf˜m. y²: V1
Ö•´ V A − ØC
› ! A, B þ• n ¢é¡ , y²: AB A ŠÑŒu".
4
上海交大高等代数+数学分析历届考研真题.
上海交通大学1999年硕士研究生入学考试试题试卷名称:高等代数1.(10分)设P 为数域。
()()[]x P x g x f ∈,令()()()()()x g x x x f x X F 1122++++=;()()()()x g x x xf x G 1++=。
证明:若()x f 与()x g 互素,则()x F 与()x G 也必互素。
2.(10分)设J 为元素全为1的阶方阵。
(1) 求J 的特征多项式与最小多项式;(2) 设()x f 为复数域上多项式。
证明()J f 必相似于对角阵。
3.(10分)(1) 设n 阶实对称矩阵()ij x A =,其中1+=j i ij a a x 且0...21=+++n a a a ,求A 的n 个特征值。
(2) 设A 为复数域上n 阶方阵。
若A 的特征根全为零,证明:1=+E A 。
此处E 为n 阶单位阵。
4(10分)设()x f 是数域F 上的二次多项式,在F 内有互异的根21,x x ,设A 是F 上线性空间L 的一个线性变换且I x A 1≠,I x A 2≠(I 为单位变换)且满足()0=A f ,证明21,x x 为A 的特征值;且L 可以分解为A 的属于21,x x 的特征子空间的直和。
5(10分)用正交线性变换将下列二次型化为标准形,并给出所施行的正交变换:32312123222184422x x x x x x x x x ++---6(10分)对的不同取值,讨论下面方程组的可解性并求解:7(10分)假设A 为n m ⨯实矩阵,B 为1⨯n 实矩阵,TA 表示A 的转置矩阵。
证明: (1) AB=0的充要条件是0=AB A T; (2) 矩阵A A T与矩阵A 有相同的秩。
8(10分)设p A A A ,...,,21均为n 阶矩阵且0...21=p A A A 。
证明这p 个矩阵的秩之和小于等于()n p 1-,并举例说明等式可以达到。
上海交通大学2002年研究生入学考试信号系统与信号处理试题
上海交通大学2002年研究生入学考试试题试题序号:413 试题名称:信号系统与信号处理(答案必须写在答题纸上,写在试题纸上一律不得分)一. 已知系统函数233)(22+--=z z z z z H 。
1.求h(n). 2.已知输入)()1()(n n x n ε-=,全响应)(])1(32)2(342[)(n n y n n ε-++=,求y(-1),y(-2). 3.若n n x 3)(=,求响应y(n).二. 上述T t T tt f <-=),1()(;)()(001ωωδωω∑-=n H ;)2()2()(002ωωεωωεω--+=H ,求x(n)和y(t). 三.已知系统函数12199104)(23++++=s s s s s H . 1. 画出系统函数流图。
2. 根据上图,写出系统的状态方程。
3. 求At e 。
四.已知343)(22++-=s s s s H 。
1. 求h(t).2. 若)(3cos )(t t t e ε=,画出系统的RLC 图,并写出系统幅频、相频特性。
五.已知系统方程y(n)-5y(n-1)+6y(n-2)=x(n),若x(n)= )(2n n ε,y(-1)=2,y(-2)=3 求:系统的全响应,并指出零输入、零状态响应及自由、强迫响应。
六.1.求)(*)(2)(n n n n s n εε=2.已知)()1()(πωδωl k e X k k j --=∑+∞-∞=,求x (n )3.求223sin2sin4)(ωωωω=F 的傅氏反变换f(t)4.已知t t t t f 3cos )]2()2([)(--+=εε,求)(ωF 。
七.已知序列)()(n a n x n ε=,令∑+∞-∞=+=r rN n x n x )()( 求:1. )(ωj e X 和)(k X 。
2.两者之间的关系。
上海交通大学2019高等代数考研试题word资料3页
上海交通大学2002年硕士研究生入学考试高等代数1、(12))()()(1x bg x af x f +=,)()()(1x dg x cf x g +=且0≠dc b a ,证()())(),()(),(11x g x f x g x f =。
2、(14)计算xa a a a a axaa a a a x a a a a axa x a a a a a a x aa a a a x nn n -------=+++O ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ,321321321。
3、(15)k 取何值时,下列方程组β=AX :(1)有唯一解;(2)无解;(3)有无穷多解,此时求其通解。
其中⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=111,2111111βk k A 。
4、(12)设A 为数域P 上n 阶可逆矩阵,任意将A 分为两个子块⎪⎪⎭⎫⎝⎛=21A A A ,证n 维线性空间n P 是齐线性方程组01=X A 的解空间1V 与02=X A 的解空间2V 的直和。
5、(10)f(x)是方阵A 的特征多项式,g(x)为任多项式,())()(),(x d x g x f =,证r(g(A))=r(d(A)).6、(12)求正交变换化二次型323121232221844552x x x x x x x x x f --+++=为标准型。
7、(15)设σ为线性空间V 的一线性变换,σσ=2.证(1)σ的特征值只能为1或0(2)若用1V 与0V 分别表示对应于特征值1和0的特征子空间,则V V σ=1,)0(10-=σV (3))0(101-⊕=⊕=σσV V V V 。
8、(10)设A ,B 为n 阶对角化矩阵,AB=BA 。
证明A ,B 可同时对角化。
上海交通大学2003年硕士研究生一 判断以下各题,正确的给出证明,错误的举出反例并给出理由(每小题6分,共24分)1)若f (x )在R 上有定义,且在所有的无理点上连续,则f (x )在R 上处处连续2)若f (x ),g (x )连续,则))(),(min()(x g x f x =φ连续 3)任意两个周期函数之和仍为周期函数4)若函数f (x ,y )在区域D 内关于x ,y 的偏导数均存在,则f (x ,y )在D 内连续二.设f (x )在[a ,b]上无界,试证:对任意的],[,0b a 在>δ上至少有一点0x ,使得f (x )在δ的0x 邻域上无界.(12分)三 设f (x )对任意的R x ∈有)()(2x f x f =且)(x f 在x=0和x=1 处连续,试证明f (x )在R 上为常数.(12分) 四 已知)(,....)()2(,0,....,,lim 01121x f n aa x f n a a a x xx nx n →⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=≥>试求且(12分) 五,若实系数多项式)0(,)(01110≠++⋅⋅⋅⋅⋅++=--a a x a x a x a x P n n n n n 的一切根均为实数,试证导函数)('x P n 也仅有实根。
上海交大考研试题(高代)
上海交通大学研究生入学试题(高等代数)JDy97-1方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x 1+4x 2-5x 3+7x 4=02x 1-3x 2+3x 3-2x 4=04x 1+11x 2-13x 3+16x 4=07x 1-2x 2+ x 3+3x 4=0是否有非零解? 若有,求其通解,并写出解空间维数。
(14分)JDy97-2用正交线性变换把二次型 x 12+2x 22+3x 32 -4x 1x 2 - 4x 2x 3化为标准形,并写出该变换。
(14分)JDy97-3证明:矩阵A 是正定或半正定实对称的充要条件是:存在实矩阵S ,使得A=S T S ,其中S T 表示S 的转置矩阵。
(14分)JDy97-4设A, B 为n 阶方阵,AB=BA ,且A k =0,对某一个k ≥1整数,证明 |A+B|=|B|。
(14分) JDy97-5设R n [x]为次数<n 的多项式线性空间,δ 为求导变换(即δf(x)=f ’(x)),求证 ι-δ 为非退化线性变换(其中 ι 为恒等变换),并求出 δ 的所有不变子空间。
(14分)JDy97-6已知线性无关向量组e 1,e 2,…,e s 和两个非零向量的正交组f 1,f 2,…,f s 与g 1,g 2,…,g s 使得f k 和g k (k=1,2,…,s)可由e 1,e 2,…,e k 线性表示,求证f k =a k g k (k=1,2,…,s),其中a k ≠0。
(14分) JDy97-7(1) 设J(x)为方阵X 的若当标准形,证明J(A+aE)=J(A)+aE ,其中A 是任一方矩阵,a 是一个数。
(8分)(2) 求幂等方阵A (即满足条件A 2=A )的若当标准形。
(8分)JDy98-1叙述下列概念:1)数域;2)对称多项式;3)向量的线性相关;4)矩阵的秩;5)欧氏空间。
(每小题4分,共20分)JDy98-2求线性方程组的解:⎩⎪⎨⎪⎧(α+β)x 1+αβx 2 =0x 1 +(α+β)x 2+αβx 3 =0x 2 +(α+β)x 3+αβx 4 =0 … …. … x n-1+(α+β)x n =0JDy98-3求出一切仅与自己相似的n 阶复方阵。
上海交通大学·2002_年第一学期高等数学期末试题(A卷)(附参考答案)
试题照登上海交通大学·高等数学期末试题(A 卷)(附参考答案)2002年第一学期一、选择题(每题3分,共15分,每题选项仅有一项符合要求,把所选项前的字母填入括号内)1.f (x )在a 连续,且lim x ※a f (x )-f (a )(x -a )m =c >0,其中m 是偶数,则(B ……………………………)A .a 是f (x )的极大值点; B .a 是f (x )的极小值点;C .a 不是f (x )的极大值点;D .不能判别a 是否f (x )的极值点.2.f (x ),g (x )均为恒不为零的可微函数,且f ′(x )g (x )-g ′(x )f (x )>0,则当x >a 时,成立不等式(A ……………………………………………………………………………………………………)A .f (x )g (a )>f (a )g (x );B .f (x )g (x )>f (a )g (a );C .f (a )g (x )>f (x )g (a );D .f (a )g (a )>f (x )g (x ).3.函数f (x )=lim n ※∞n 1+x 2n 在(-∞,+∞))连续且(C ………………………………………………)A .处处可导; B .仅有一个不可导点;C .仅有二个不可导点;D .至少有三个不可导点.4.∫1-11+x sin 2x 1+x 2dx =(B ………………………………………………………………………………)A .π4 B .π2 C .π D .0.5.微分方程y ″-2y ′=xe 2x 的特解形式可设为(C ……………………………………………………)A .(ax +b )e 2x ;B .x (ax +b );C .x (ax +b )e 2x ;D .axe 2x .二、填空题(每小题3分,共15分,把答案填在题中横线上)1.f (x )=ln (1+ax b ), x ≥0,e x 2-1sin2x, x <0在x =0可导,则a =12,b =1.2.设函数y =y (x )由方程y =∫2x +y 0sin t 2dt -∫x 20e -t dt (其中x >0)所确定,则其导数dy dx =2sin (x +y )2-2xe -x 1-sin (2x +y )23.∫20x 44-x 2dx =2π.4.x ※0时,∫x 30sin 3tdt 是βχα的等价无穷小,则α= 4 β= 34 .5.f (x )为连续函数,F (x )=∫2x0f (x +t )dt ,则F ′(x )=3f (3x )-f (x ).三、计算下列积分(18分)1.∫x (e x2x x 122-12+12(6分)63Vol .6,No ,4Dec .,2003 高等数学研究STUDIES IN COLLECE MATHEMATICS2.∫π0dx 2+cos x =23arctan x 3|+∞0=π33.∫+∞2dx x 4x 2-1=12arcsin 15四、解下列方程(14分)1.(x y -x 2)y ′=y 2 e y x =cy2.y ″+2y ′+2y =4e x sin x 通解为y =12e x (sin x -cos x )+c 1e -x cos x +c 2e -x sin x 五、(14分)1.设f (x )=ln x -2x 2∫e 1f (x )xdx ,求f (x ). f (x )=ln x -e -2x 22.设f 2(x )=2∫x 0f (t )1+f ′2(t )dt -2x ,求f (x ). f (x )=1-e x六、应用题(18分)1.求心脏线r =a (1+cos θ)(a >0)上对应0≤θ≤π2的孤线段的长度,且求该弧段与射线θ=0及θ=π2所围图形绕极轴旋转所得旋转体的体积.V =52πa 32.(8分)D 是由抛物线y =2x (2-x )与x 轴所围成的区域,直线y =kx 交区域D 分为面积相等的两部分,求k 的值。
上海交通大学2002高等代数考研试题
上海交通大学2002年硕士研究生入学考试高等代数1、(12))()()(1x bg x af x f +=,)()()(1x dg x cf x g +=且≠dcb a ,证()())(),()(),(11x g x f x g x f =。
2、(14)计算xaaaaa a x a a a a a x a a a a a x a x a a a a a a x a a a a a x nn n -------=+++,321321321。
3、(15)k 取何值时,下列方程组β=AX :(1)有唯一解;(2)无解;(3)有无穷多解,此时求其通解。
其中⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=111,2111111βk k A 。
4、(12)设A 为数域P 上n 阶可逆矩阵,任意将A 分为两个子块⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=21AA A ,证n 维线性空间n P 是齐线性方程组01=X A 的解空间1V 与02=X A 的解空间2V 的直和。
5、(10)f(x)是方阵A 的特征多项式,g(x)为任多项式,())()(),(x d x g x f =,证r(g(A))=r(d(A)).6、(12)求正交变换化二次型323121232221844552x x x x x x x x x f --+++=为标准型。
7、(15)设σ为线性空间V 的一线性变换,σσ=2.证(1)σ的特征值只能为1或0(2)若用1V 与0V 分别表示对应于特征值1和0的特征子空间,则V V σ=1,)0(10-=σV (3))0(101-⊕=⊕=σσV V V V 。
8、(10)设A ,B 为n 阶对角化矩阵,AB=BA 。
证明A ,B 可同时对角化。
上海交通大学2003年硕士研究生一 判断以下各题,正确的给出证明,错误的举出反例并给出理由(每小题6分,共24分) 1)若f (x )在R 上有定义,且在所有的无理点上连续,则f (x )在R 上处处连续 2)若f (x ),g (x )连续,则))(),(min()(x g x f x =φ连续3)任意两个周期函数之和仍为周期函数4)若函数f (x ,y )在区域D 内关于x ,y 的偏导数均存在,则f (x ,y )在D 内连续 二.设f (x )在[a ,b]上无界,试证:对任意的],[,0b a 在>δ上至少有一点0x ,使得f (x )在δ的0x 邻域上无界.(12分)三 设f (x )对任意的R x ∈有)()(2x f x f =且)(x f 在x=0和x=1 处连续,试证明f (x )在R 上为常数.(12分)四 已知)(,....)()2(,0,....,,lim1121x f n a a x f n a a a x xx nxn →⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=≥>试求且(12分)五,若实系数多项式)0(,)(01110≠++⋅⋅⋅⋅⋅++=--a a x a x a x a x P n n n n n 的一切根均为实数,试证导函数)('x P n 也仅有实根。
名校高等代数历年考研试题(1-3章)
第一章 多项式例 1.1(华南理工大学, 2006年) 设 ( ) ( ) x g x f , 是数域F 上的多项式. 证明:( ) ( ) x g x f | 当且仅当对于任意的大于1的自然数n 有, ( ) ( ). | xg x f n n 证明 必要性显然成立,下证充分性. 设 ( ) g x 在数域F 上的不可约分解为( ) ( ) ( ) ( ) 12 12 k lllk g x cp x p x p x =××× ,其中 ( ) ,1,2,..., il i p x i k = 是互不相同的不可约多项式.若有 ( ) ( ) | nnf xg x ,则( ) ( ) ( ) ( ) 12 12 ,0,1,2,...,.k nf nf nfn k i i f x dp x p x p x f l i k =×××££= 其中d 是某个常数,因此有( ) ( ) x g x f | .例 1.2(大连理工大学,2007 年)设 ( ) ( ) ( ) x hx g x f , , 是实系数多项式,如果 ( ) ( ) ( ) x xhx xg x f 22 2 + = ,则 ( ) ( ) ( ) . 0 = = = x h x g x f 证明 由 ( ) ( ) ( ) ( ) 222 f x x g x h x =+ ,可知 ( ) 2 | x f x ,易推得 ( ) | x f x . 于是有 ( ) ( ) 2221 f x x f x= ,代入方程并在两边约去 x 有 () ( ) ( ) x h x g x xf 2 2 21 + = (*)于是有 ( ) ( ) ( ) 22 | x g x h x + ,若多项式 ( ) g x 或 ( ) h x 中的常数项不为零的话,都可 以推出( ) ( )( )x h x g x 2 2 | + 于是有( ) ( ) ( ) () ( )x h x g x x h x g 21 2 1 2 2 2 + = + 代入(*)式并约去 x 有( ) ( ) () ( )x h x g x x f 21 2 1 21 + = 这样又回到原来的方程,所不同的是 ( ) ( ) ( ) 111 ,, f x g x h x 比 ( ) ( ) ( ) ,, f x g x h x 的次数要小 1. 于是经过有限次后必可以使得方程的左边为零次多项式,即为某个常 数c ,使得( ) () ( )x h x g x c k k 22 + = 比较两边的次数易得 0 = c ,并代入方程有( ) () 0 22 = + x h x g k k 于是( ) () 0 = = x h x g k k 那么 ( ) ( ) ( ) ,, f x g x h x 都是某个多项式乘以数0. 由此可推得( ) ( ) ( ) 0 = = = x h x g xf . 例 1.3(大连理工大学,2007年)证明多项式 1 | 1 - - n d x x 的充分必要条件是n d | .证明 充分性显然,下证必要性.若 d r r dq n < < + = 0 ,,则 ( ) ( )11 1 1 - + - = - + - = - r dq r r r n n x x x x x x x 由于 1 - dq x 可被 1 - d x 整除, 而 1 - r x 不能被 1 - d x 整除, 于是 1 - n x 不能被 1 - dx 整除.由其逆否命题可知必要性成立.例 1.4 (北京科技大学,2004年)求一个三次多项式 ( ) x f ,使得 ( ) 1 + x f 能 被( ) 21 - x 整除,而 ( ) 1 - x f 能被( ) 21 + x 整除.解 由题知 ( ) 'f x 能被( ) 1 x - 和( ) 1 x + 整除,又由 ( ) f x 是一个三次多项式, 那么 ( ) 'f x 是一个二次多项式,于是可设( ) ( )( ) aax x x a x f - = - + = 2 ' 1 1 积分易得( ) 33a f x x axb =-+ (其中a, b 为常数) 由题设可知 ( ) 1 f x =- ,易解得3 2 0a b ì = ïí ï = î 那么显然有( ) xx x f 2 3 2 1 3 - = .例 1.5(兰州大学,2004)设 () f x 和 () g x 是数域F 上的两个不完全为零的多 项式,令{ [ ]}()()()()(),() I u x f x v x g x u x v x F x =+Î 证明:(1) I 关于多项式的加法和乘法封闭,并且对任意的 () h x I Î 和任意的 [ ] (), k x F x Î 有 ()() h x k x I Î .(2) I 中存在次数最小的首项系数为 1 的多项式 () d x , 并且()((),()) d x f x g x = .证明 (1) 容易证明,略.(2) 考虑{ [ ] 0 (()()()())(),() I u x f x v x g x u x v x F x =¶+Î 且 } ()()()()0 u x f x v x g x +¹ 则 0 I 是非负整数的一个子集,由最小数原理, 0 I 中存在最小数,也就是说,I 中存在次数最小的首项系数为1的多项式:11 ()()()()()d x u x f x v x g x =+ 设 () h x 是 I 中任意多项式,且 ()()()() h x d x q x r x =+ ,其中 ()0 r x = 或者(()) r x ¶< (()) d x ¶ .若 (()) r x ¶< (()) d x ¶ , 则 ()()()() r x h x d x q x =- .由(1)可知 () r x I Î , 与 () d x 是I 中次数最小的多项式矛盾. 故 ()0 r x = ,所以 ()() d x h x .显然 (),() f x g x I Î ,所以 ()() d x f x , ()() d x g x .如果 ()() p x f x , ()() p x g x ,则11 ()()()()()p x u x f x v x g x +即 ()() p x d x ,所以 ()((),()) d x f x g x = .例 1.6(上海交通大学,2004)假设 1 () f x 与 2 () f x 为次数不超过 3 的首项系数为1的互异多项式,若 42343 12 1()() x x f x x f x +++ ,试求 1 () f x 与 2 () f x 的最大公因式.解 由于42 1x x ++ = 22222 (1)(1)(1) x x x x x x +-=++-+ 设它的4个根分别为 1212 ,,, w w e e 其中1212 13131313 ,,, 2222i i i i w w e e -+--+- ==== 由于 4234312 1()() x x f x x f x +++ ,就有 343 12 ()() f x x f x + = 42 (1) x x ++ () g x . 于是有下面的方程组112 122 (1)(1)0 (1)(1)0 f f f f w w += ì í+= î 与 112 122 (1)(1)0 (1)(1)0f f f f e e ---= ì í ---= î 分别解这两个方程组得,12 (1)(1)0 f f == , 12 (1)(1)0f f -=-= 于是有,11 (1)(),(1)() x f x x f x +- , 22 (1)(),(1)() x f x x f x +- .进而有 1 (1)(1)() x x f x +- , 2 (1)(1)() x x f x +- .而 1 () f x , 2 ,() f x 是互异的次数不超过 3 的首系数为 1 的多项式,所以 2 12 ((),())1 f x f x x =- .例 1.7 (浙江大学,2006 年)设 P 为数域, ( ) [] i i f f x p x =Î , ( ) [],1,2 i i g g x p x i =Î= .证明:( )( ) ( )2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 , , , , , g g f g g f f f g f g f = 证明 设 ( )( ), , , , 2 2 2 1 1 1 g f d g f d = = 有( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )12121212 12121212 1212 1121122 ,,, ,,, , , ,,. f f f g g f g g f f f g g f g g f d g d f g d f g f g = = = = 例 1.8 (哈尔滨工业大学, 2005年) 设 ( ) ( ) x g x f , 都是实数R 上的多项式,R a Î (1) 证明: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ).| a g f x g f a g x g - - (2) 问 ( )( ) a f x f a x - - 33 | 是否成立,为什么?解 (1) 令 ( ), y g x = 考虑多项式( ) ( ) ( ) ( ) a g f y f y h- = 由 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0= - = a g f a g f a g h 可知 ( ) ( ) ( )y h a g y | - 即( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) a g f x g f a g x g - - | .(2) 令 3 b a R =Î ,注意用到(1)的结论,将(1)中a 的换成这里的b ,将(1)的( ) g x 换成这里的 3 x ,可得( ) ( ) 33 | x a f x f a -- .例 1.9(上海大学,2005)设22 1231 1(1)()()()() n n n n n nn x x f x xf x x f x x f x - - éù --++++ ëûL ( 2 n ³ )求证: 1() i x f x - (1,2,,1) i n =- L . 证明 由题设易知1222 1231 1()()()()n n n n n n n n x x x f x xf x x f x x f x --- - ++++++++ L L 这里令e 是n 次本原单位根,那么22 1231 22222 1231 11212 1231 (1)(1)(1)(1)0(1)(1)()(1)()(1)0(1)(1)()(1)()(1)0n n n n n n n n n f f f f f f f f f f f f e e e e e e e e e - - - - ---- - ì ++++= ï ++++= ï íï ï ++++= î L L L LL于是关于 1231 (1),(1),(1),,(1) n f f f f - L 的齐次线性方程组的系数行列式为22 22222112121 1()() 0 1()()n n n n n n ee e e e e e e e - - ---- ¹ L L MMMML .故齐次线性方程组只有零解,于是 121 (1)(1)(1)0 n f f f - ==== L ,所以 1()i x f x - (1,2,,1) i n =- L .例 1.10(哈尔滨工业大学,2006 年)已知 ( ) ( ) x g x f , 是数域 P 上两个次数大 于零的多项式,且存在 ( ) ( ) 11 ,[], u x v x p x Î 使得 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 1 = + x g x v x f x u ,问是否存 在 ( ) ( ) ,[] u x v x p x Î ,使得 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) x f x v x g x u x g x v x f x u ¶ < ¶ ¶ < ¶ = + , , 1 . 如果存在,这样是唯一的吗?说明理由.解 由于 ( ) ( ) ( ) 11 ()1 u x f x v x g x += ,若 ( ) 1 u x 的次数大于 ( ) g x 的次数,则由 带余除法得( ) ( ) ( ) ( ) 1 u x g x q x u x =+ , ( ) ( ) ( ) ( )u x g x ¶<¶ 代入上式得( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1f xg x q x u x g x v x ++= 即( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () ( ) 1 1 = + + x v x q x f x g x u x f 令 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 v x f x q x v x =+ ,则有( ) ( ) ( ) ( )x f x v ¶ > ¶ 否则由比较次数可知上式将不可能成立.关于唯一性的证明,可以假设 ( ) 2 u x , ( ) 2 v x 也满足条件,那么有( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1122 1f x u xg x v x f x u x g x v x +=+= 易得( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )1221 f x u x u x g x v x v x -=- 由 ( ) f x 与 ( ) g x 互素,可知 ( ) ( ) ( ) ( ) 12 | g x u x u x - .又由 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 12 u x u x g x ¶-<¶ ,可得 ( ) ( ) 12 0 u x u x -= ,即 ( ) ( ) 12 u x u x = ,这时有( ) ( ) 12 v x v x = .例 1.11(华南理工大学,2005年)证明:如果 ( ) ( )( ) 1 , = x g x f ,那么 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,1f xg x f x g x f x f x g x g x +++= 证明 由已知条件有 ( ) ( ) ( ) ( ) ,1 f x f x g x += , ( ) ( ) ( ) ( ) ,1 g x f x g x += ,由多 项式互素的性质可得( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,1f xg x f x g x += 于是有( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,1f xg x f x g x f x g x ++= ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,1f xg x f x g x f x g x +++= 综合上述两个等式以及多项式互素的性质有( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,1 f x g x f x g x f x g x f x g x +++= .例 1.12(苏州大学,2005)设 () f x 是一个整系数多项式,证明:如果存在 一个偶数m 和一个奇数n ,使得 () f m 和 () f n 都是奇数,则 () f x 没有整数根.证明 (反证法) 假设 () f x 有整数根k ,则 ()()() f x x k g x =- ,因为x k - 是 本原多项式,故 () g x 是整系数多项式. 又由于()()() f m m k g m =- , ()()() f n n k g n =- .且 () f m 和 () f n 都是奇数,那么m k - ,n k - 都是奇数,与m 是偶数且n 是 奇数矛盾,所以 () f x 没有整数根.例1.13 (四川大学, 2004年) (1) 设多项式 ( ) ( )( ) ( ) ( ) 1 1 2 2 1 + - - × × × - - = n x x x x f , 其中n 为非负整数. 证明: ( ) x f 在有理数域上一定不可约.(2) 在有理数域上求多项式 ( ) 36 12 11 2 2 3 4 + - - + = x x x x x g 的标准分解式.(1) 证明 假设 ( ) f x 在有理数域上可约, 故 ( ) f x 可分解为两个整系数多项式 的积, 即存在两个整系数多项式 ( ) ( ) , h x k x 使得( ) ( ) ( )f x h x k x = 注意到 ( ) 1,1,2,,21 f i i n ==×××- ,于是( ) ( ) 1,1,2,,21h i k i i n ==×××- 令 ( ) ( ) ( ) l x h x k x =- ,由 ( ) h x 与 ( ) k x 的次数小于21 n - 知 ( ) l x 的次数也小于 21 n - ,但是 ( ) l x 有21 n - 个不同的根为 1,2,,21 x n =×××- ,那么有 ( ) 0 l x º ,于是 ( ) ( ) h x k x = ,推得( ) ( ) ( ) 2f x k x =³ 但是 ( ) 00 f = ,矛盾. 于是 ( ) f x 在有理数域上不可约.(2) 注意到 ( ) ( ) 230 g g =-= ,由综合除法可得( ) ( ) ( )2223 g x x x =-+ 上式为 ( ) g x 在有理数域上的标准分解式.例 1.14(上海大学,2005)设 1 ()2n nf x x x + =+- (1) n ³ ,求 () f x 在有理数域上的不可约因式并说明理由. 解11 ()2(1)(1)n n n nf x x x x x ++ =+-=-+- 112 12 (1)(1)(1)(1) (1)(2222)(1)()n n n n n n n x x x x x x x x x x x x g x --- -- =-++++-+++ =-+++++ =- L L L 对 () g x , 令 2 p = , 用Eisenstein 判别法容易证明 () g x 在有理数域上不可约, 因此 () f x 在有理数域的不可约因式是: 1 x - 及 12 2222 n n n x x x x -- +++++ L .例 1.15(大连理工大学,2004)设R Q 分别表示实数域和有理数域,(),()[] f x g x Q x Î . 证明:(1) 若在 [] R x 中有 ()() g x f x ,则在 [] Q x 中也有 ()() g x f x .(2) () f x 与 () g x 在 [] Q x 中互素,当且仅当 () f x 与 () g x 在 [] R x 中互素.(3) 设 () f x 是 [] Q x 中不可约多项式,则 () f x 的根都是单根.证明 (1)(反证)假设在 [] Q x 中 () g x 不能整除 () f x ,作带余除法有()()()(),(),()[]f x q xg x r x q x r x Q x =+Î 且 (()) r x ¶< (()) g x ¶ .以上带余除法的结果在 [] R x 中也成立,所以在 [] R x 中 () g x 不能整除 () f x , 与在 [] R x 中有 ()() g x f x 矛盾. 因此,结论成立.(2) 如果 () f x 与 () g x 在 [] Q x 中互素,那么存在 (),()[] u x v x Q x Î ,使得()()()()1 f x u x g x v x += .以上等式在 [] R x 中也成立,所以 () f x 与 () g x 在 [] R x 中互素.如果 () f x 与() g x 在 [] Q x 中不互素,那么 () f x 与 () g x 在 [] Q x 存在非零次公因式.即()[] d x Q x Î , (())1,d x ¶³ 1 ()()() f x d x f x = , 1 ()()() g x d x g x = ,11 (),()[]f xg x Q x Î 以上两个等式在 [] R x 中也成立. 因此, () f x 与 () g x 在 [] R x 中不互素. (3) () f x 是 [] Q x 中的不可约多项式 , 则 ' ((),())1 f x f x = , 否则 ' ((),())()1, f x f x d x =¹ 则 () f x 有重因式, 与 () f x 不可约矛盾. 于是 () f x 没有重 因式,所以 () f x 的根都是单根.例 1.16(南京理工大学,2005年)设 p 是奇素数,试证 1 + + px x p 在有理数 域上不可约.证明 令 1 x y =- ,代入 ( ) 1 p f x x px =++ 有( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1111 pg y f x f y y p y ==-=-+-+ .考查多项式 ( ) ( ) ( ) 1! h y p g y =- ,注意到 p 是一个奇素数,那么 ( ) h y 的常数项为 ! p - ,于是对于素数 p 有, |! p p - ,而 2p 不整除 ! p - ,对于 ( ) h y 的首项,显然有 ( ) |1! p p - .对于其他的项,利用二项式定理对( ) ( ) 1!1 pp y -- 展开可知 p 能整除除了首项和 常数项之外的所有项系数. 又 ( ) 1 p y - 中关于 y 的一次项的系数也为 p 的倍数, 于是 p 整除 ( ) h y 的除了首项和常数项之外的所有系数. 利用Eisenstein 判别法可 知 ( ) h y 在有理数域上不可约,即 ( ) g y 在有理数域上不可约,也即 ( ) f x 有理数 域上不可约.例 1.17(陕西师范大学, 2006年) 11 ()()(),()()(), f x af x bg x g x cf x dg x =+=+ 且0 a bc d¹ ,证明: 11 ((),())((),()) f x g x f x g x= . 证明 令 111 ()((),()) d x f x g x = , ()((),()) d x f x g x = .由1 ()()() f x af x bg x =+ (*) 1 ()()()g x cf x dg x =+ (**)于是 1 ()() d x f x , 1 ()() d x g x . 那么 1 ()() d x d x .由式(*)与式(**)可以看成是关于 (),() f x g x 的线性方程组,解得,( ) ( )11 11 1()()() 1()()() g x ag x cf x ad bc f x df x bg x ad bc=- - =- - 于是 11 ()() d x f x , 11 ()() d x g x . 那么 1 ()() d x d x . 显然 1 ()() d x d x .于是11 ((),())((),()) f x g x f x g x = .例 1.18(华南理工大学,2006年)设 ( ) 1 2 34 + + + + = x x x x x f .(1) 将 ( ) x f 在实数域上分解因式.(2) 证明: ( ) x f 在有理数域上不可约. 由此证明 ( ) 5/ 2 cos p 不是有理数. (1) 解 不妨设 2 2 5, i e pa b a == , 于是 ,,, a a b b 是1的四个非实数的 5次方根. 显然有( ) ( )( )( )( )( ) ( ) ( ) ( )2222 11 24 2cos 12cos 1 55 f x x x x x x x x x x x x x a ab b a a b b p p =---- =-++-++ æöæö =-+-+ ç÷ç÷èøèø上式为 ( ) f x 在实数域上的因式分解. (2) 证明 令 1 x y =+ ,代入 ( ) f x .有( ) ( )1 g y f y =+ ( ) ( ) 5432 11 11510105y y y y y y +- =+- =++++ 对素数5 用Eisenstein 判别法可得 ( ) g y 是有理数域上不可约的多项式, 于是 有 ( ) f x 在有理数域上不可约 . 若 ( ) cos 2/5 p 是有理数 , 由 ( ) ( ) 2 cos 4/52cos 2/51 p p =- 可知 ( ) cos 4/5 p 也是有理数.于是由(1)的结论可知( ) 22 24 2cos 12cos 1 55 f x x x x x p p æöæö=-+-+ ç÷ç÷ èøèø.上式为 ( ) f x 在有理数域上的分解,这将导致 ( ) f x 在有理数域上可约,矛盾. 故结论成立.例 1.19(华东师范大学,2005 年)试在有理数域、实数域及复数域上将 ( ) 1 7 8 9 + + × × × + + + = x x x x x f 分解为不可约因式的乘积(结果用根式表示),并简 述理由.解 由( ) ( ) 1011 x f x x -=- ( )( )( )( )1 1 1 1 23 4 2 3 4 + - + - + + + + + - = x x x x x x x x x x 可知它在有理数域上的不可约分解为( ) ( )( )( )432432 111 f x x x x x x x x x x =+++++-+-+ (这里设 ( ) 432 1 1 g x x x x x =++++ ,并取 1 x y =+ 代入,并对素数 5用 Eisenstein 判别法可知 ( ) 1 1 g y + 在有理数域上不可约. 同理设 ( ) 432 2 1 g x x x x x =-+-+ ,并取 1 x y =- 代入,可知 ( ) 2 1 g y - 在有理数域上不可约.)设 243 55551212 ,,, i iii eee e pp ppa ab b ==== ,显然 1 的五次方根为 1122 1,,,, a a a a ;‐1的五次方根为 1122 1,,,, b b b b - . 于是在实数域上 ( ) f x 可分解为( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2222 11221122 11111f x x x x x x x x x x a a a a b b b b =+-++-++-++-++ 显然在复数域上 ( ) f x 可分解为( ) ( )( )( )( )( )( )( )( )( ) 112211221 f x x x x x x x x x x a a a a b b b b =+-------- .第二章 行列式例 2.1(兰州大学,2004年) 计算下列行列式的值121 121 121 1231 n n n n n n n n xa a a a a x a a a D a a x a a a a a a x- - - - = L L L M M M M M L 解 将 n D 的第2列到第 1 n +列加到第1列,且提取公因子有 121 21 21 1231 1 1 ()1 1 n n n n nn i n n i n a a a a xa a a D x a a x a a a a a x- - - = - =+ å L L L M M M M M L 121 12121213212 1 00()000 0 n n ni i n n na a a a x a x a a a x a a a a a a a x a - = -- - =+-- ---- å L LL M M M M M L 11()() nni i i i x a x a = = =+- å Õ .例 2.2(中山大学,2009年) 计算n 阶行列式22 111122 2222 22 111122 1...1... ..................1... 1... n n n nn n nn n n n n nn n n nx x x x x x x x D x x x x x x x x - - - ---- - = 解 首先考虑 1 n + 阶范德蒙行列式221 1111 1 221 2222 2 221 1111 1 221 2211... 1... .................. ... () 1... 1 (1)... n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n nn n n x x x x x x x x x x g x x x x x x x x x x x x xx x x-- -- -- ---- - -- -- =213111 3222 ()()...()() .()...()()...()n n n x x x x x x x x x x x x x x x x =---- ---- 从上面 1 n + 阶范德蒙行列式知,多项式 () g x 的 1 n x - 的系数为 21(1) n D D + -=- ;但从上式右端看, 1 n x - 的系数为12 1 (...).()n ji i j nx x x xx £<£ -+++- Õ 二者应相等,故 12 1 (...).() n n ji i j nD x x x xx £<£ =+++- Õ .例 2.3(北京交通大学,2004年)计算n 阶行列式111 23 222341222123 111 122111...11... 1... ............1 (1)... nn n n n n n n n n n nn n C C C C C C D C C C C C C + --- -- --- +- =.解 从最后一行起将每一行减去前面一行便可将行列式降一阶, 再对降一阶的行列式做同样的处理,不断这样下去可得 1 D = .例 2.4(大连理工大学,2005年) n 阶行列式21...11 13 (11) (1)1...11n =+ .解 答案是 1 1!(1) ni n i= + å . 这是因为原式 21...1111...11 13 (1102)...11 (1)1...1101...11n n ==++ 将上述行列式的第二行到 1 n + 行分别减去第一行,可得原式 11...11 11...00 (1)...n- =- 然后依次将第二列乘以1,第三列乘以 1 2 ,........,第 1 n + 列乘以 1n都加到第一列可得1 11 11...1 (11)2 101...00 !(1) ............... 00...0 ni n n i n= ++++ =+ å .例 2.5(南开大学,2003年) 计算下列行列式的值1112121 1212222 1122 ... ... ............... n n n n n n n n n na b c a b c a b c a b c a b c a b c D a b c a b c a b c +++ +++ =+++ 解法 1 将 n D 按第一行拆成两个n 阶行列式相加,并由于 3 n ³ ,故得1211121 12122221212222 11221122 ...... ...... .............................. n n n n n nn n n n n nn n n n n a a a b c b c b c a b c a b c a b c a b c a b c a b c D a b c a b c a b c a b c a b c a b c++++++ =+++++++ 000=+= 解法 2 将原n 阶行列式加边成一个 1 n + 阶行列式11112121 21212222 112 100...0 ... ... ............... ... n nn n nnn n n n n x a b c a b c a b c D x a b c a b c a b c x a b c a b c a b c+++ =+++ +++由于 3 n ³ ,故对上面的 1 n + 阶行列式按第一行展开可知,其每个元素的余子式 都是一个至少有两列元素对应成比例的n 阶行列式,从而都等于零. 因此 0 D = .例 2.6(浙江大学,2004年) 计算n 阶行列式... ... .................. ... ... ... n b b b b a b b b a b D b b a b b b a b b b a b b b b=解 ......() ......0 .................................... ......0 ......0 ......0 n b b b b a b b b b a b b b b b a b b b b a b D b b a b b b b a b b b a b b b b a b b b abbbb a b b b b -+ + == + + + 11 ... ... .................. (1)() ... ... ...n n b b b b b b b b a b a b D b b a b b b a b b b a bbbb+ - =--+(3) 1121 (1)()(1)()n n n n n a b D b a b + +- - =--+-- 注意到 222 D b a=- 递推可得(3) 1 2(1)()((1)) n n n n D a b a n b + - =--+- .例 2.7(复旦大学,2005年) 设 12 ...,0,1,2,... k k kk n s x x x k =+++= , 计算 1 n + 阶行列式11 121122 121 ...1 ... .................. ... n nn n n n n nnn n s s s s s s xD s s s xs s s x- - -- -- = 解 根据 k s 的定义、行列式的乘法以及范德蒙行列式知,所给的 1 n + 阶行列 式D可表示成两个 1 n + 阶行列式相乘111112 221111 112 12 11...11 1...0 ...1...0 ................................ 1...0 ... 00 (01)n n nn n n n n n n n n nnnn n x x x x x x x x D x x x x x x x x x x - - ---- - = 2 11 ()(())nj ji i i j nx x xx =£<£ =-- ÕÕ 211 ()() ni ij i i j nx x xx =£<£ =-- ÕÕ .例 2.8(华东师范大学,2008年) 计算n 阶行列式1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 32 1 L L M M M M M L L L n n n n n n D n- - - - - = ∙ 解 将第2列,第 3列,…,第n 列都加到第 1 列上11 11 01 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 32 2 ) 1 ( L L M M M M M L LL nn nn n n n n D n - - - - - + =111 1 1 1 1 1 11 11 1 1 11 2) 1 ( LL M M MM L L n n n n n n - - - - + = 1111 1 1 1 1 11 11 1 1 1 1 2) 1 ( LL M M MM L L - - - - - - - + = n n n n n111 10 0 0 0 0 00 0 0 2) 1 ( L L M M M ML L - - - - + = n n n n n 2)1 ,2 , 2 , 1 ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( 2) 1 ( - - - - × - - + =n n n n n n L t 21 2)2 )( 1 ( ) ( ) 1 ( )1 (2 ) 1 ( - - - - - × - - + = n n n n n n n 2)1 ( )1 ( 1 2)1 ( + ×- = - - n n n n n 1) 2 )]( 1 ( 2 [ - - - = = n x n x 例 2.9(大连理工大学, 2004年) 计算n 阶行列式1 1 1 12 1 2 1 1 12 1 1 1 1 L M M M M M L L nn n D n - - - =解 将第2行,第 3行,…,第n 行都加到第 1 行上1 1 1 12 1 2 1 1 11 1 1 1 1 L M M M M M L L n n D n - - =0 01 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 L M M M M M L L nn - - =1 2) 1 ( )1 ,2 , , 1 , ( 1 ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( - - - - - - = - - = n n n n n n n n L t .例 2.10(北京航空航天大学, 2004年) 计算下列行列式的值.12 12 12... .................. n n n n a a a a a a D a a a l l l+ + =+ 解 将行列式的所有列加到第一列, 并提取公因子 12 (...) n a a a l ++++ 可得1212 1212 1 1212...... ......().............................. n n nn n i i n n a a a a a a a a a a a a a a a a a a a l l l l l l l= ++ ++ =+ ++ å 然后将第 2 列到第n 列依次减去第一列乘以 12 ,,..., n a a a 得到一个下三角的行列式, 易得12 12 1112... ...()............... n nn n i i n a a a a a a a a a a l l ll l- = + + =+ + å 例 2.11(上海交通大学,2004年)求下面多项式的所有根23 2 3 23 2 3 3 2 3 2 22 23 2 2 2 2 3 ) ( nn n n nnna x a a a a a a a a x a a a a a a a a x a a a a x x f - - - - - - - - - - - - - - - - - - - = L MM M M L L L 解 将第一列的 2 a - 倍,3 a - 倍,L , n a - 倍分别加到第 2 列,第3列, L ,第n 列2323 221 3333 100100 ()010(2)010 0101n n n nnx a a a x a a a a a f x a x a a a - ------- -- =-=-- -- L L L L L L M M M M M M M M LL第2列的 2 a 倍,第 3列的 3 a倍,L ,第n 列的 n a 倍都加到第一列 22223 13 0100 ()(2)0010 001n n n x a a a a a f x x - ------ =- L L L L M M M M L1222 (2)(3)n n x x a a - =---- L 所以, 2 x = 是 () f x 的 1 n - 重根, 222 3 n a a +++ L 是 () f x的单根. 例 2.12 (北京交通大学,2005年)计算 1 n + 阶行列式11111 (1)(2)...()(1)(2)...()............... 12... 111 (1)n n n nn n n n n x x x x n x x x x n D x x x x n ---- + +++ +++ = +++ 解 注意到依次把第一行和第 1 n + 行交换次序,第2行和第n 行交换次序, ...,可得2 1 1111111...1 12... (1) ............... (1)(2)...()(1)(2)...() nn n n n n n n n nx x x x n D x x x x n x x x x n + ---- +++ =-+++ +++ 21 (1)(()()) n i j n x j x i £<£ =-+-+ Õ 21 (1)()n i j nj i £<£ =-- Õ 第三章 线 性 方 程 组例 3.1(清华大学,2006 年)设 12 ,,, s a a a L 是一组线性无关的向量,则122311 ,,,, s s s a a a a a a a a - ++++ L 是否线性无关? 证明之.证明 若 112223111()()()()0 s s s s s k k k k a a a a a a a a -- ++++++++= L 将上式展开并利用 12 ,,, s a a a L 的线性无关,可得关于 121 ,,, s s k k k k - L 的线性方程 组为1 2 1 100...10 110...00 ... 011...0... ...............0 00...110 s s k k k k - æö æöæö ç÷ ç÷ç÷ ç÷ ç÷ç÷ ç÷ ç÷ç÷= ç÷ ç÷ç÷ ç÷ ç÷ç÷ ç÷ç÷ ç÷ èøèø èø 令其系数矩阵为 A ,显然有 1 1(1) s A + =+- .当 S 为偶数时 , 0 A = , 则方程组有非零解 , 这是122311 ,,,, s s s a a a a a a a a - ++++ L 线性相关.当 S 为奇数时 , 0 A ¹ , 则方程组仅有零解 , 这是122311 ,,,, s s s a a a a a a a a - ++++ L 线性无关.例3.2 (北京科技大学, 2005年) 设 0 h 是线性方程组的一个解, 而 12 th h h L , , , 是它的导出方程组的一个基础解系, 1021010 ,,..., t t g h g h h g h h + ==+=+ .证明:线性方程组的任一解g , 都可表成 112211 ... t t g m g m g m g ++ =+++ , 其中 121 (1)t m m m + +++= . 证明 设 0211 ... t t g h m h m h + =+++ ,令 121 1... t m m m - =--- , 即 121 ...1 t m m m - +++= ,则由于 1021010 ,,..., t t g h g h h g h h + ==+=+ ,1210211 (...)... t t tg m m m h m h m h ++ =++++++ 1021010 ()...() t t m h m h h m h h + =+++++ 112211... t t m g m g m g ++ =+++ 例 3.3(哈尔滨工业大学,2005 年)设 12 ,,, r a a a L 是一组线性无关的向量,1,1,2,..., ri ij j j k i r b a = == å ,证明: 12 ,,, r b b b L 线性相关的充要条件是矩阵11121 21222 12... ... ............ ... r r r r rr k k k k k k K k k k æöç÷ ç÷ = ç÷ ç÷ èø不可逆.证明 12 ,,, r b b b L 线性无关Û 10 ri i b = = å 仅有零解Û 10 rij i j j k x a = = å 仅有零解Û(由 12 ,,, r a a a L 线性无关性仅有零解)方程组 ' 0 K X = 仅有零解Û ' K 可逆Û矩阵 11121 21222 12... ... ............ ... r r r r rr k k k kk k K k k k æöç÷ ç÷ = ç÷ ç÷ èø是可逆的.例 3.4(上海大学,2005 年)设b 是非齐次线性方程组AX b = 的一个解,12 ,,, n r a a a - L 是其导出组的一个基础解系,证明:(1) 12 ,,,, n r a a a b - L 线性无关.(2) 12 ,,,, n r b a b a b a b - +++ L 线性无关.证明 (1) 假定 12 ,,,, n r a a a b - L 线性相关,而 12 ,,, n r a a a - L 线性无关,那么b 可由 12 ,,, n r a a a - L 线性表出,则b 是导出组的一个解与b 是AX b = 的一个解矛 盾.(2)令( ) ( ) ( ) 1122 0n r n r x x x x b a b a b a b -- +++++++= L 于是( ) 112212 0n r n r n r x x x x x x x a a a b --- ++++++++= L L 由 12 ,,,, n r a a a b - L 线性无关,则12 0n r x x x - ==== L 且12 0 n r x x x x - ++++= L ,于是 12 0 n r x x x x - ===== L ,故(2)成立.例 3.5(东北大学, 2003年) 设 1 2 ... r A a aa æö ç÷ ç÷ = ç÷ ç÷ èø是一个r n ´ 阶矩阵() r n < 且秩为r ,已知:b 是 0 AX = 的非零解,讨论 12 ,,, r a a a L 与b 的线性相关性.证明 由于对矩阵A , 有 () r A r = , 记 12 ,,, r U a a a =<> L . 显然有 12 ,,, ra a a L 为空间U 的一组基,由于b 是方程组 0 AX = 的一个非零解,所以有 T b 与12 ,,, r a a a L 相正交,于是有 U b ^^ Î ,对于 12 ,,, r a a a L 与 T b 的线性组合1122 0T r r l l l l a a a b ++++= L 两边同时与 T b 做内积,注意到 T U b ^ ,可得(,)0T T l b b = 由于 0 T b ¹ ,可得 0 l = ,于是1122 0r r l l l a a a +++= L 由 12 ,,, r a a a L 的线性无关性可得0(1,2,...,)i l i r == 即 12 ,,,, r a a a b L 的线性无关.例 3.6(浙江大学,2004 年) 令 12 ,,, s a a a L 是 n R 中s 个线性无关的向量, 证明:存在含n 个未知量的齐次线性方程组,使得 12 ,,, s a a a L 是它的一个基础解 系.证明 以列向量 12 ,,, s a a a L 的转置为行构成矩阵A1 2 TT T s A a a a æö ç÷ ç÷= ç÷ ç÷ ç÷ èøM 考虑以A 为系数矩阵的齐次线性方程组AX = 它的基础解系由 n s - 个 n 维列向量组成,设基础解系为 12 ,,, n s b b b - L 以12 ,,, T T T n s b b b - L 为行构成矩阵B ,则以B 为系数矩阵的齐次线性方程组 0 BX = 满足要求.因为 12 ,,, n s b b b - L 是 0 AX = 的解,则 0,1,,;1,, T j i s j n s a b ===- L L .它同 时说明,作为 n 维向量, 12 ,,, s a a a L 是齐次线性方程组 0 BX = 的解,而() r B n s =- .故 12 ,,, s a a a L 是 0 BX = 的一个基础解系.例 3.7(西安交通大学,2005年)讨论 , a b 为何值时,如下方程组有唯一解?无解?无穷多解? 当有无穷多解时,求出它的通解.1234 234 234 1234 0 221 (3)2 321 x x x x x x x x a x x b x x x ax +++= ì ï ++= ï í-+--= ï ï +++=- î解 将增广矩阵进行初等行变换化为行阶梯形矩阵,有1111011110 0122101221 01320132 321101231 A a b a b a a æöæö ç÷ç÷ ç÷ç÷ =® ç÷ç÷ ------ ç÷ç÷ ---- èøèø11110 01221 00101 00010 a b a æöç÷ ç÷ ® ç÷ -+ ç÷- èø.(1)当 1 a ¹ 时方程组有唯一解. (2)当 1 a = 且 1 b ¹- 时方程组无解. (3)当 1 a = 且 1 b =- 时方程组有无穷多解. 解方程组1234 234 0 221 x x x x x x x+++= ì í++= î 方程组的特解为 0 1 1 0 0 a - æöç÷ç÷ = ç÷ ç÷ èø,导出组的基础解系为 12 11 22 , 10 00 h h æöæö ç÷ç÷ -- ç÷ç÷ == ç÷ç÷ ç÷ç÷ èøèø, 于是通解为 01122 k k a a h h =++ .例 3.8(东南大学,2005年) 问:参数 , a b 取何值时,线性方程组1234 1234 234 1234 1 32 223 54(3)3 x x x x x x x x a x x xx x a x x b +++= ì ï+++= ï í++= ï ï ++++= î有解?当线性方程组有解时,求出其通解.解 将增广矩阵做初等行变换可化为10112 01223 0002 0000 a b a --- æöç÷ç÷ç÷ - ç÷èø. 显然若要方程组有解,必须有 0 a = 且 2 b = , 这时增广矩阵变为10112 01223 0002 0000 a b a --- æöç÷ç÷ ç÷- ç÷èø 方程组的一个特解为 ' (2,3,0,0) - ,基础解系为 ''(1,2,1,0),(1,2,0,1) -- ,于是通解为12 211 322 010 001 x C C - æöæöæöç÷ç÷ç÷ -- ç÷ç÷ç÷ =++ ç÷ç÷ç÷ ç÷ç÷ç÷ èøèøèø. 例 3.9(东南大学,2004年) 已知线性方程组1122 1122 1122 () 0()...0 ........................... ...()0 n n n n n na b x a x a x a x a b x a x a x a x a b x ++++= ì ï++++= ï íï ï ++++= î (*)其中 10 ni i a = ¹ å .试讨论 12 ,,, n a a a L 和b 满足什么条件时,(1)方程组仅有零解.(2)方程组有非零解,此时用基础解系表示所有解.解 由于方程组(*)的系数行列式为2 1 12 12 2 111 ............ ............... ... nin i n n n in i nn nin n i b a a a a b a a a a b a b a a b a a a a bb a a a b = = = + + + ++ =+ ++ å å å .2 2 1111 1100 1 10()()() ............ ............1 (1)0... n nnnn n i i i i i i nn a a a b a bb a b a b a ba a bb- === + =+=+=+ + ååå(1)当 0 b ¹ ,且 1()0 ni i b a = +¹ å 时,方程组(*)的系数行列式不等于零. 于是此方程组只有唯一零解.(2) 当 0 b ¹ ,且 1()0 ni i b a = += å 时,方程组(*)的系数行列式为零. 因此方程组(1)有非零解,它的基础解系为 '(1,1,...,1) ,此时方程组的一切解可表为' (1,1,...,1), k k R Î .(3) 当 0 b = 时,方程组的系数行列式为零. 此时方程组(*)有非零解,并且方 程组等价于1122 0n n a x a x a x +++= (**)由于 10 ni i a = ¹ å ,故在 12 ,,, n a a a L 中必有一个不为零,不妨设 0 ia ¹ ,则有 11 1111 ....... i i n i i i n i i i i a a a a x x x x x a a a a-+ -+ =------ 其中 111 ,...,,,..., i i n x x x x -+ 为自由未知量,因此原方程组的一个基础解系为' 1 1 (1,0,...,0,,0, 0i aah =- ..................................' 11 (0,0,...,1,,0,...,0) i i i a a h - - =-' 11 (0,0,...,0,,1,...,0) i i i a ah + + =-..................................' (0,0,...,0,,0,...,1) nn i a ah =-此时,方程组(*)的一切解可表为111111 ...() i i i i n n i X k k k k k Rh h h h --++ =+++++Î L . 例 3.10(大连理工大学,2004年)设 A 是n 阶矩阵,若 ()1 r A n =- ,且代数 余子式 11 0 A ¹ ,则齐次线性方程组 0 AX = 的通解是.。
上海交大考研试题(高代)
上海交通大学研究生入学试题(高等代数)JDy97-1方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x 1+4x 2-5x 3+7x 4=02x 1-3x 2+3x 3-2x 4=04x 1+11x 2-13x 3+16x 4=07x 1-2x 2+ x 3+3x 4=0是否有非零解? 若有,求其通解,并写出解空间维数。
(14分)JDy97-2用正交线性变换把二次型 x 12+2x 22+3x 32 -4x 1x 2 - 4x 2x 3化为标准形,并写出该变换。
(14分)JDy97-3证明:矩阵A 是正定或半正定实对称的充要条件是:存在实矩阵S ,使得A=S T S ,其中S T 表示S 的转置矩阵。
(14分)JDy97-4设A, B 为n 阶方阵,AB=BA ,且A k =0,对某一个k ≥1整数,证明 |A+B|=|B|。
(14分) JDy97-5设R n [x]为次数<n 的多项式线性空间,δ 为求导变换(即δf(x)=f ’(x)),求证 ι-δ 为非退化线性变换(其中 ι 为恒等变换),并求出 δ 的所有不变子空间。
(14分)JDy97-6已知线性无关向量组e 1,e 2,…,e s 和两个非零向量的正交组f 1,f 2,…,f s 与g 1,g 2,…,g s 使得f k 和g k (k=1,2,…,s)可由e 1,e 2,…,e k 线性表示,求证f k =a k g k (k=1,2,…,s),其中a k ≠0。
(14分) JDy97-7(1) 设J(x)为方阵X 的若当标准形,证明J(A+aE)=J(A)+aE ,其中A 是任一方矩阵,a 是一个数。
(8分)(2) 求幂等方阵A (即满足条件A 2=A )的若当标准形。
(8分)JDy98-1叙述下列概念:1)数域;2)对称多项式;3)向量的线性相关;4)矩阵的秩;5)欧氏空间。
(每小题4分,共20分)JDy98-2求线性方程组的解:⎩⎪⎨⎪⎧(α+β)x 1+αβx 2 =0x 1 +(α+β)x 2+αβx 3 =0x 2 +(α+β)x 3+αβx 4 =0 … …. … x n-1+(α+β)x n =0JDy98-3求出一切仅与自己相似的n 阶复方阵。
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上海交通大学2002年硕士研究生入学考试高等代数
1、(12)
)()()(1x bg x af x f +=,)()()(1x dg x cf x g +=且
0≠d
c b
a ,证()())(),()(),(11x g x f x g x f =。
2、(14)计算
x
a a a a a a
x
a
a a a a
x a a a a a x a x a a a a a a x a a a a a x n
n n -------=+++
,32
1
321321。
3、(15)k 取何值时,下列方程组β=AX :(1)有唯一解;(2)无解;(3)有无穷多解,
此时求其通解。
其中⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=111,2111111βk k A 。
4、(12)设A 为数域P 上n 阶可逆矩阵,任意将A 分为两个子块⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=21A A A ,证n 维线性
空间是齐线性方程组01=X A 的解空间与02=X A 的解空间的直和。
5、(10)f(x)是方阵A 的特征多项式,g(x)为任多项式,())()(),(x d x g x f =,证r(g(A))=r(d(A)).
6、(12)求正交变换化二次型323121232221844552x x x x x x x x x f --+++=为标准型。
7、(15)设为线性空间V 的一线性变换,σσ=2
.证(1)的特征值只能为1或0(2)若用与分别表示对应于特征值1和0的特征子空间,则V V σ=1,)0(10-=σV (3)
)0(101-⊕=⊕=σσV V V V 。
8、(10)设A ,B 为n 阶对角化矩阵,AB=BA 。
证明A ,B 可同时对角化。
上海交通大学2003年硕士研究生
一 判断以下各题,正确的给出证明,错误的举出反例并给出理由(每小题6分,共24分) 1)若f (x )在R 上有定义,且在所有的无理点上连续,则f (x )在R 上处处连续 2)若f (x ),g (x )连续,则))(),(min()(x g x f x =φ连续
3)任意两个周期函数之和仍为周期函数
4)若函数f (x ,y )在区域D 内关于x ,y 的偏导数均存在,则f (x ,y )在D 内连续 二.设f (x )在[a ,b]上无界,试证:对任意的],[,0b a 在>δ上至少有一点,使得f (x )在δ的0x 邻域上无界.(12分)
三 设f (x )对任意的R x ∈有)()(2x f x f =且)(x f 在x=0和x=1 处连续,试证明f (x )在R 上为常数.(12分)
四 已知)(,....)()2(,0,....,,lim 01121x f n a
a x f n a a a x x
x n
x n →⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛++=≥>试求且(12分) 五,若实系数多项式)0(,)(01110≠++⋅⋅⋅⋅⋅++=--a a x a x a x a x P n n n n n 的一切根均为实数,试证导函数)('x P n 也仅有实根。
(12分) 六 设}{n na 收敛,级数
)(12
-∞
=-∑n n n
a a
n 收敛,试证明级数∑∞
=1
n n a 收敛(12分)
七 设)0)((≥=x x y φ是严格单调增加的连续函数,)(,0)0(y x ψφ==是它的反函数,试证明对⎰⎰≥+>>a b
ab dy y dx x b a 0
.)()(,0.,0ψφ有
(12分)
八计算题(每小题12分,共24分)
1) 求函数4
4
4
),,(z y x z y x f ++=在条件1=xyz 下的极值。
2) 计算积分
h z z R z y x V zdxdydz z y I V
===-+-=⎰⎰⎰,0,)(21,arctan )(222为由曲面其中
所围成的区域
九.设g (x )在),[+∞a 上一致连续,且对任意的A n x g a x n =+≥+∞
→)(,lim 有,
试证:
A x g x =+∞
→)(lim (10分)
十 试证分)10.(0,)
1(1
)11(ln 2
>+<+
x x x x 十一。
设函数f (x )在[a ,b]上连续,在(a ,b )内可导,且f (x )是非线性函数,试证存在分)使得10.()
()()('),(a
b a f b f f b a -->∈ξξ。