高等代数期末卷 及答案
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沈阳农业大学理学院第一学期期末考试
《高等代数》试卷(1)
一、 填空(共35分,每题5分)
1.设4
2
()49f x x x x =++-, 则(3)f -= 69_ .. 2.当t = _2,-2 .时, 3()3f x x x t =-+有重因式。
3. 令
()f x ,()g x 是两个多项式, 且33()()f x xg x +被21x x ++整除, 则
(1)f = 0_ , (1)g = _0 . 4. 行列式
31
0210
62
101132
1
-=-- 23 。 5. 矩阵的积41010311
1321022
011
34⎛⎫
⎪
--⎛⎫ ⎪= ⎪
⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭
9219911--⎛⎫
⎪⎝⎭。 6. 1
500031021-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭
1
05011023⎛⎫ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪
- ⎪⎝⎭ 7. 1234123412342202220430
x x x x x x x x x x
x x +++=⎧⎪
+--=⎨⎪---=⎩的一般解为
134234523423x x x x x x ⎧
=+⎪⎪⎨
⎪=--⎪⎩
, 34,x x 任意取值。 二、(10分)令()f x ,()g x 是两个多项式。求证((),())1f x g x =当且仅当
(()(),()())1f x g x f x g x +=。
证:必要性. 设(()(),()())1f x g x f x g x +≠。(1%)
令()p x 为()(),()()f x g x f x g x +的不可约公因式,(1%)则由()|()()p x f x g x 知
()|()p x f x 或()|()p x g x 。(1%)
不妨设()|()p x f x ,再由()|(()())p x f x g x +得()|()p x g x 。故()|1p x 矛盾。(2%) 充分性. 由(()(),()())1f x g x f x g x +=知存在多项式(),()u x v x 使
()(()())()()()1u x f x g x v x f x g x ++=,(2%)
从而()()()(()()())1u x f x g x u x v x f x ++=,(2%) 故((),())1f x g x =。(1%)
三、(16分),a b 取何值时,线性方程组
有唯一解、没有解、有无穷解?在有解情况下求其解。 解:
21212131011032100122201011000122a b a b a b b a b b b b b a b
b b b ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+-+-⎝⎭⎝⎭-⎛⎫ ⎪→- ⎪ ⎪+-⎝⎭
(5%)
当2
(1)0a b -≠时,有唯一解:1235222
, (1)+11
b b x x x a b b b ---=
==++,;
(4%) 当1b =时,有无穷解:3210,1,x x ax ==-1x 任意取值;
当a 0,5b ==时,有无穷解:14
12333,,,x k x x k ==-=任意取值;(3%)
当1b =-或0 1 5a b b =≠±≠且且时,无解。(4%) 四、(10分)设12,,...,n a a a 都是非零实数,证明
证: 对n 用数学归纳法。当n=1时 , 1111
1
1(1)D a a a =+=+, 结论成立(2%);
假设n-1时成立。则n 时
n D = 1
12233
111...
10111...
11111 (10111)
(11)
111...10111...11..........................
111...
1111...11n
a a a a a a a +++++++ =1211...n n n a a a a D --+ (4%)
现由归纳假设1112111
...1n n n i i D a a a a ---=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
∑
有 n D =1211...n n n a a a a D --+=112112111
......1n n n n i i
a a a a a a a a ---=⎛⎫++ ⎪⎝⎭
∑
=12111
...1n
n n i i
a a a a a -=⎛⎫
+ ⎪⎝⎭
∑
,(3%) 故由归纳原理结论成立。(1%)
五、(10分)证明4
()1f x x =+在有理数域上不可约。
证: 令1x y =+得(1%)
432()()4642g y f x y y y y ==++++。(3%)
取素数p=2满足
2|2,2|4,2|6,2|4,且2不整除1, 4不整除2. (2%)
再据艾茵斯坦茵判别法知4
3
2
()4642g y y y y y =++++在有理数域上不可约,(2%) 从而4
()1f x x =+在有理数域上不可约(2%)
六、(9分)令A 为数域F 上秩为r 的m n ⨯矩阵,0r >。求证:存在秩 为r 的m r ⨯矩阵F 和秩为r 的r n ⨯矩阵G , 使得A FG =。
证: A 为数域F 上秩为r 的m n ⨯矩阵,0r >, 则存在m m ⨯可逆阵P 和n n ⨯可逆阵Q 使
00
0r
I A P Q ⎛⎫
=
⎪⎝⎭
.(3%) 进而令
(),00r r
I F P G I Q ⎛⎫
== ⎪⎝⎭
(4%)
就得A FG =(2%) .