上海交通大学2010-2011学年矩阵理论试卷本试卷共四道大题总
上海交通大学2010-2011学年《矩阵理论》试卷本试卷共四道大题,总分
上海交通大学2010－2011学年《矩阵理论》试卷本试卷共四道大题，总分100分，其中*A 表示矩阵A 的共轭转置.一、 单项选择题（每题3分，共15分）1. 设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001001001A ，则=-199200A A ( )（A ）E ； （B ）0； （C ）A ； （D ）2A .2. 下列集合对所给运算构成实数域上线性空间的是( )（A ） 次数等于)1(≥m m 的实系数多项式的集合，对于多项式的通常加法和数与多项式的通常乘法；（B ） Hermite 矩阵的集合，对于矩阵的通常加法和实数与矩阵的通常乘法；（C ） 平面上全体向量的集合，对于通常的加法和如下定义的数乘运算0x x k =⋅，k 是实数，0x 是某一取定向量；（D ） 投影矩阵的集合，对于矩阵的通常加法和实数与矩阵的通常乘法.3. 线性变换为正交变换的必要而非充分条件的是( )（A ）保持向量的长度不变； （B ）将标准正交基变为标准正交基；（C ）保持任意两个向量的夹角不变；（D ）在任意标准正交基下的矩阵为正交矩阵.4. 设A 是幂等矩阵，则下列命题中不正确的是( )（A ）A 与对角矩阵相似； （B ）A 的特征值只可能是1或者0；（C ）A A )1sin()sin(=； （D ）幂级数10)(-∞=-=∑A E A k k .5. 设21,V V 是V 的两个线性子空间，则与命题“21V V +的任意元素的分解式唯一”不等价的命题是( )（A ）{}021=⋂V V ； （B ）2121dim dim )dim (V V V V +=+；（C ）21V V +的零元素的分解式唯一； （D ）V V V =⋃][21.二、填空题（每空3分，共15分）设二维线性空间V 的线性变换V V T :1与V V T :2在基21,αα下的矩阵分别为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0201,1201B A . 1、21,T T 的乘积:21T T V V 在基21,αα下的矩阵为 . 2、=)(dim 1T R .3、)()(21T N T R ⋂的一个基为 .4、若常数k 使得)(B A k +为幂收敛矩阵，则k 应该满足的条件是 .5、⎪⎪⎭⎫⎝⎛B B A 0的Jordan 标准型为 .三、计算题（12分）向量空间22⨯R 中的内积通常定义为.))(,)((,),(22222121⨯⨯=====∑∑ij ij i j ij ij b B a A b a B A选取⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1110,001121A A ，构造子空间],[21A A W =.1、求⊥W 的一组基；2、利用已知的W 和⊥W 求22⨯R 的一个标准正交基.四、计算题（18分）已知⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=110130002A .1、求矩阵A 的Jordan 标准型J 和可逆矩阵P 使得A 相似于J ；2、计算矩阵A e ；3、求下列微分方程组的解⎪⎩⎪⎨⎧==,)0(,0x x Ax dt dx ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1110x .五、计算题（10分）设n m C A ⨯∈的秩为r ，A 的奇异值分解为*UDV A =，nm O O O D ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ=，),,(21r s s s diag ，=Λ.求矩阵)(A A B =的奇异值分解和它的Moore-Penrose 广义逆.六、计算题（18分） 设多项式空间})({][3322104R a t a t a t a a t f t P i ∈+++==中的线性变换为3032322110)()()()()(t a a t a a t a a a a t Tf -+-+-+-=.1、取定一组基，求该线性变换在该基下的矩阵A ；2、求与A 相关的四个子空间)(),(),(T A R A R A N 和)(T A N ；3、求线性变换T 的值域的基与维数；4、求线性变换T 的核的基与维数.七、证明题（6分）设n n C A ⨯∈. 证明A 是正定矩阵当且仅当存在一个正定矩阵B ，使得2B A =.八、证明题（6分）设A 为n 阶矩阵，证明：A 非奇异的充分必要条件是存在常数项不等于0的多项式)(λg 使得0)(=A g .。
线性代数-091001(A)
班级号 上海交通大学试卷（A 卷）（2009 至2010 学年 第1学期） ____________________ 号 . ___ ■生名 ________________ 课程名称 _____ 线_性_代_数_ （B 类） _______ 成绩 _________________________ xX 22 X3 0X 1xX 3 0为Ax 0，若存在二阶矩阵 B 0，使得AB 0，贝U （ X 1 X 2 X 3 0单项选择题（每题3分，共18分） 1 •记方程组 (B) 2,且 B 0; (A) 2,且 B 0 ; (C) 1,且 B 0 ； (D)1,且 B 0。
2•设A 是m n 的矩阵,1 0 0(A) 0 3 0 ; 0 0 33 0 0(C) 0 3 0 ; 0 0 1 4.设 A, B 为 n 阶矩阵，且AB(B) 当nm 时必有非零解；(D) 当m n 时必有非零解。
0 1 01 0 0，则矩阵 B 42A 2 =(0 013 0 0(B) 0 3 0 ;0 0 11 0 0(D)0 3 0。
0 0 30,B 0, 则必有(B 是n m 的矩阵，则齐次线性方程组(AB)x 0(（A ）当n m 时仅有零解； （C ）当m n 时仅有零解； 3•设矩阵A 与B 相似，其中A 2 2 2(A) (A B) A B ; (B) |B|0 ;(C) | B * | 0 ; (D) | A * | 0。
5•设A , B 为n 阶正交矩阵，则以下一定是正交矩阵的是（其中 k 1, k 2为任意常数）(A) A B ;(B) A B ;(B) 1, 2 , , s 中任意一个向量都不能用其余向量线性表示； (C) 1,2,, s 中任意两个向量都线性无关；(D)1, 2 , , s 中存在一个向量，它不能用其余向量线性表示。
填空题(每题3分，共18分)11 1 17.设 Aa 1a 2a 3 , bb ，其中a i 互不相同，i i 1,2,3，则线性方程组 Ax b 的解222.2a 1 a 2 a 3 b是：x 1 ,X 9,X3。
上交大矩阵试卷
(
3. 4 ) A A−B 0 B (A) (x−1)2 (x−2)
(
) (C) (x−1)2 (x−2)2 (D) (x−1)3 (x−2)3 ( ) (D) || A|| ≥ ρ(A∗ A) ( )
(B) (x−1)(x−2)2
i=1 n ∑ i,j =1
(B) (D) 15 )
λ1 , · · · , λ n s1 , · · · , sn , n ∑ |λi |2 = |si |2 |si |2 =
i=1 n ∑ i,j =1
|aij |2 ,
i=1 n ∑ i=1
|aij |2
3
8.
9. 10.
(x, y, z )T ∈ R3 , σ ((x, y, z )T ) = (2x−y, 2x)T , σ )( ) ( ) ( x1 b1 1 1 = x2 b2 0 0 2 −1 2 1 2 2 −1 , x → Ax A= 3 −1 2 2 t e tet tet λE − A A 3 , eAt = 0 et 0 , t 0 0 e A r≥1 n , B = E − cos A, 1 B
1
二. 填 空 题 (每空 3 分, 共 15 分) 设二维线性空间V 的线性变换T1 : V → V 与T2 : V → V 在基α1 , α2 下的矩阵分别为 ( A= ) 1 0 , 2 1 ( B= ) 1 0 . 2 0 .
1、T1 , T2 的乘积T1 T2 : V → V 在基α1 , α2 下的矩阵为 2、dim R(T1 )= . .
V = R2 V , σ V
, (x, y )T ∈ V , e1 = (1, 0)T , e2 = (0, 1)T . (•, •) e1 , e1 + e2 ; e2 e1 − e2 ; , σ (e1 ) = e1 + e2 . σ ((x, y )T )?
矩阵理论答案(上海交大版)
0 2 2 2 ， 3 1 2 1 3
即
T
e1, e2 , e3 e1, e2 , e3 A,
作
基
变
换
e1,
e2 , e3 '
'
,e1
'
,e 则 2
e3 .
P
' ' e1' , e2 , e3 e1, e2 , e3 PAP 1. 故使为对角形的基 e1, e2 , e3 P1 即可。
u1 ； w1 ； 故 U W 的基为 3w1 w2 ， U 的基为 3w1 w2 ， W 的基为 3w1 w2 ， U W
的基为 3w1 w2 ， u1 ， w1 。 6． U W ( x, y, z, w)
1 1 1 1 x y z w 0 ， r 2， 1 1 1 1 x y z w 0
数非 0 且不满足此方程式的元即可生成此补空间。 5． 记 U= u1, u2 , u3 ， W w1, w2 ，把 U,W 放在一起成 4 行 5 列的矩阵，其 Hermite 标 准形为
1 0 0 0
4 5 1 2 1 5 1 1 3 9 ， 0 0 1 3 0 0 0 0
5． | Em AB |
mn
， En BA 知除 0 外 AB 与 BA 的特征值全相同（包括代数重数）
而迹为矩阵特征值之和。
2 6． （1）特征多项式 x 8 x 7 为最小多项式，可能角化
（2） | E A | 1 2 3 为最小多项式，可对角化 （ 3 ）特征多项式为 1
矩阵论往年部分真题讲解题(含解答)
2011年《矩阵论》习题解答一、 掌握线性空间的定义及判断是否为线性空间。
二、 在4R 中有两组基，()()()()12341,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1αααα====()()()()12342,1,1,1,0,3,1,0,5,3,2,1,6,6,1,3ββββ=-=== 求 （1）由基1234,,,αααα到基1234,,,ββββ的过渡矩阵；（2）向量()1234,,,x ξξξξ=在基1234,,,ββββ之下的坐标； （3）在两组基下有相同坐标的非零向量。
解：(1)因为 ()()()12341234123420561336,,,,,,,,,11211013C ββββαααααααα⎛⎫ ⎪⎪== ⎪- ⎪⎝⎭所以由基1234,,,αααα到基1234,,,ββββ的过渡矩阵2056133611211013C ⎛⎫⎪⎪= ⎪- ⎪⎝⎭(2) ()()()112211234123412343344,,,,,,,,,x C ξξξξξξξξααααββββξξξξ-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以向量()1,0,1,0在基1234,,,ββββ之下的坐标为12134C ξξξξ-⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ 或解 非齐次线性方程组的解 11223344k k C k k ξξξξ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（3）由 （2）式有112213344C ξξξξξξξξ-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，则有()12340C E ξξξξ⎛⎫ ⎪ ⎪-= ⎪ ⎪⎝⎭，该方程组的通解为()1,1,1,1T k -,对两个基有相同坐标的非零向量为()1234k x x x x ++-，k 非零常数。
二、已知线性空间V 是矩阵空间22R ⨯, (1) 证明：123410010000,,00001001E E E E ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦是V 的一组基；(2) 求向量1223A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦在基1234,,,E E E E 下的坐标。
矩阵论试题参考答案(2011年)
cos Atdt
0
1
3t sin t 3t sin t cos t 2sin1 3cos1 3sin1 3cos1 dt . 0 3t sin t 3t sin t cos t 3sin1 3cos1 4sin1 3cos1
A b 0,
故 A 0． 2） C, A C 3） A, B C
n n
n n
，
A
A a A b
2
2
2
Aa
2
2
Ab A ．
2
，记 x
A a B a , y A B , 则 A x 2 , b b
k k k
证法 3．由 A A 可得：k 1 有 A A ，故 lim A A 0 ，因而 A 不是收敛矩 阵，从而 A 1, 三、(20 分) 设 A
A a A 1 .
4 3 ． 3 2
1.(6 分) 求
dF x x1 T ，其中 x ， F x x A ； T dx x2
的实轴上， G1 , G2 , G3 的半径依次为
'
'
'
2 3 17 1 3 11 1 2 17 ' ' . , R2 2 , R3 2 2 3 4 12 2 4 16 2 3 36 综合前面的结论可知 A 的 3 个特征值所在的 3 个实数区间分别为
从而 A 只有实特征值， 它们分别位于 A 的 3 个 1 知 A 的每个盖尔圆中只有 A 的一个特征值， 盖尔圆的实轴上，由此得到 A 的 3 个特征值所在的 3 个实数区间分别为
上海交大研究生矩阵理论答案
nk rnn12习题 一1．（ 1）因cosnx sin nx sin nx cosnx cosx sin x sin x =cosxcos(n sin(n 1)x 1)x sin( n cos(n 1)x 1)x，故由归纳法知cosnx sin nx A。
sin nx cosnx（ 2）直接计算得A4E ，故设 n4 k r (r 0,1,2,3) ，则 AnA 4 k Ar( 1) A ， 即只需算出 A 2, A 3即可。
0 1 0 1（ 3 ）记 J=，则，1 0n1 n 12 n 2na C n aC n a C nanC 1 a n 1C n 1aAn(aE J )nnC i a i Jn ii 0n n an 。
C 1a n 1 an2. 设 AP1a2P 1(a 1,0),则由A 2E 得a 1时,11110 12 12 1 02不可能。
1而由 a10时,2 1知1 所以所求矩阵为 PB P 1 ，其中 P 为任意满秩矩阵，而ii2221 0 1 0 1 0 B 1, B 2, B 3。
0 10 11注： A2E 无实解， AnE 的讨论雷同。
3. 设 A 为已给矩阵，由条件对任意n 阶方阵 X 有 AX=XA ，即把 X 看作 n 2个未知数时线性方程 AXXA=0 有 n 2个线性无关的解， 由线性方程组的理论知其系数矩阵为零矩阵，1*1a w通过直接检验即发现 A 为纯量矩阵。
a na n 1 a 1 04. 分别对（ A B ）和A 作行（列）初等变换即可。
C5. 先证 A 或 B 是初等到阵时有AB*B *A *，从而当 A 或 B 为可逆阵时有AB*B * A *。
考虑到初等变换 A 对 B 的 n1阶子行列式的影响及 A A 即可得前面提到的结果。
E r 0 下设 PAQ，（这里 P ， Q 满秩），则由前讨论只需证下式成立即可：0 0**E r 0 *E r 0 B B，0 00 0（ 1） r<n-1 时，因秩小于 n-1 的 n 阶方阵的 n-1 阶子式全为 0，结论显然；B n1*E r 0 0 0 **E r 0 0B n2（ 2） r=n-1 时，0 0， B，但0 10 0E r 0b 11b 12b 21b 22b 1 nb 2nb 11b 12b 21b 22b 1n b 2n ，故0 B nn0 0b n1b n2b nn0 0E r 0 B n1 *B n 2**E r 0 BB。
矩阵理论补充习题及10年试题
i=1
U ⊗V σ⊗τ E{x} Ex
向量 x 与向量 y 的内积 向量 x 与向量 y 正交 (垂直) 实数域上 n 维有序数组构成的线性空间 复数域上 n 维有序数组构成的线性空间 数域 F 上 n 维有序数组构成的线性空间 数域 F 上 n 阶方阵全体构成的线性空间 全体 m × n 阶实矩阵构成的线性空间 全体 m × n 阶复矩阵构成的线性空间 数域 F 上全体 m × n 阶矩阵构成的线性空间 区间 [a, b] 上全体实变量连续函数构成的线性空间 由向量 α1, ..., αk 生成的子空间 子空间 (或矩阵)U 与 W 的直和
虚实数数单域位, 复√数−域1 , 有理数域, 整数 (环), 自然数集 复数 λ 的实部 复数 λ 的虚部 复数 λ 的共轭 充分必要条件
对所有 (任意) 存在有
证毕
多项式 f (x) 的次数 矩阵 A 的逆矩阵 矩阵 A 的 Moore-Penrose 广义逆矩阵 矩阵 A 的 i 次方或矩阵 A 的第 i 行 矩阵 A 的第 j 列
1
主要符号表
R, C, Q, Z, N i Re(λ) Im(λ) λ¯ ⇐⇒ ∀ ∃
∂f (x) A−1 A† Ai Aj A(i,j) vec(A) rvec(A) AT A∗ A>0 A≥0 A⊗B adj A r(A) tr A σ(A) ρ(A) |||A||| ||A||1, ||A||2, ||A||∞ |A| Cnr dk(λ) δij diag(λ1, ..., λn) eTi ej Eij HA I, Im J Jk(λ) N (A) N (AT ) R(A) R(AT )
目录
主要符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 第一章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 第二章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第三章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 第四章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 第五章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 第六章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 第七章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 第八章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 第九章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 第十一章补充习题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 附录：上海交通大学 2009-2010 学年《矩阵理论》考试题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
矩阵理论试题答案最终版
阵
G
为
(2, 2) (2, t + 1) (2, t 2 − 1) 2 (t + 1, 2) (t + 1, t + 1) (t + 1, t − 1) (t 2 − 1, 2) (t 2 − 1, t + 1) (t 2 − 1, t 2 − 1)
1 ∫−1 4dt 1 = ∫ 2*(t + 1)dt −1 1 ∫ 2*(t 2 − 1)dt −1 −8 4 8 3 10 −4 = 4 3 3 −8 −4 16 3 15 3
2
x ' −1 0 x 1 = + y ' 0 2 y −1 求多项式 P(x)经此仿射变换所得到的曲线，变换后的曲线是什么曲线？ 解：(1)由平面的四个点我们可得如下方程。
a0 + a1 *1 + a2 *12 = 0 2 −1 a0 + a1 *(−1) + a2 *(−1) = 2 1 a0 + a1 * 2 + a2 * 2 = a + a *(−3) + a *(−3) 2 = 2 2 0 1
∫ ∫ ∫
1 −1 1
1
−1
2*(t + 1)dt
−1
(t 2 + 2t + 1)dt
(t + 1) *(t 2 − 1)dt
1 2 ∫−1 (t + 1) *(t − 1)dt 1 2 2 t dt t ( 1) *( 1) − − ∫−1
∫
1
−1
2*(t 2 − 1)dt
上海交通大学矩阵理论试卷张跃辉
八、证明题(6 分)
设A为n阶矩阵，证明：A非奇异的充分必要条件是存在常数项不等于0的多项式g(λ)使 得g(A) = 0。
8
附
录
上海交通大学 2009-2010 学年第一学期《矩阵理论》试卷
姓名
学号
矩阵理论分班号
成绩
本试卷共四道大题, 总分 100 分. 其中 A∗ 表示矩阵 A 的共轭转置.
A
与
B
的最小多项式分别为
(x
−
1)2(x
−
2)
与
(x
−
1)(x
−
2)2,
则矩
阵
A A−B 0B
的最小多项式为 (
)
(A)(x−1)2(x−2)
(B)(x−1)(x−2)2
(C)(x−1)2(x−2)2
(D)(x−1)3(x−2)3
4. 设 A 为 n 阶可逆矩阵, ρ(A) 是其谱半径, || • || 是一种矩阵范数, 则必有 ( )
(3) 设 σ 是 V 的一个等距变换, σ(e1) = e1 + e2. 求 σ((x, y)T )? 这样的等距变换唯一吗?
100
13. 设 A = 1 0 1 .
010
(1) 求 A 的 Jordan 标准形 J(不必计算变换矩阵 P ); (2) 设 n ≥ 3, 计算 An − An−2 与 A2 − E; (3) 求 ∫0t(E − A−2)eAsds.
1
二. 填空题(每空 3 分, 共 15 分)
设二维线性空间V 的线性变换T1 : V → V 与T2 : V → V 在基α1, α2下的矩阵分别为
()
A=
1 2
2010矩阵论试卷及答案
y1 0 d ( AY ) ( AY ) ) ( 0 dA aij y1 y2 0 0 y2
a
j 1
4
2j
yj
0 y4
y2
0
0 y2
y4 0 0 y4
5 4 0 0
0 2 0
0 0 5 4
。
1 1 2 ，B (kI A) 2 ( I 为与 A 同阶单位阵)，则与 B 相似的对 8. 已知 A 0 2 2i 1 0 0
(k 1) 2 角阵 0 0
(1 2 , 1 ) (1 , 1 ) ( 2 , 1 ) 1 ( 1) 0 ( 2 , 3 ) 0 ； (1 2 2 3 , 2 2 3 ) 3
（2）根据施密特正交法计算：
1 1 ； 2 2
（4）向量范数与矩阵范数的相容性：
*
Ax * Axa H A xa H A x
*
故得结论， * 为一个向量范数，且与矩阵范数 相容。
a 五． （7 分）设 A 11 a 21
a12 a 22 a13 a 23 a14 ， Y y1 a 24
y2
y3
2010 年矩阵论试卷
一．填空题（每题 3 分，共 30 分）
0 0 1. 设 矩 阵 A 0 1 ， 则 I A 的 所 有 行 列 式 因 子 为 D1 ( ) 1 ， 0 0
D2 ( ) ( ) ， D3 ( ) ( )3 。
解答：先求 A 的特征值和特征向量，由
2010年上海交通大学质量管理学考研真题(回忆)-考研真题资料
2010年上海交通大学质量管理学考研试题
一、判断题（10*2）
均值—极差图一类
二、多项选择（15*2）
有多选有单选，涉及内容：
1．6西格玛正确理论：3.34ppm，偏差是正负1.5西格玛
2．顾客调查费应属于预防成本
3．哪些属于内部损失成本
4．矩阵图可以和哪些图一起连用？选项有：树图、直方图、因果图
5．帕累托图的主要问题占比例为80%~90%
6．一般采用6西格玛的管理方法
7．人员操作不熟练或有其他数据混入，会导致出现（孤岛）现象
8．可能导致缺齿的直方图有哪些原因造成
9．亲和图的使用范围
三、简答题（5*6）
1．通过“固有特性”和“满足要求”解释质量的定义：质量是一组产品固有特性满足要求的程度。
2．对比以下两组名词阐述差异：“第一类第二类错误”与“总体和样本”
3．解释“基于过程方法的质量持续改进模式”
4．举例均值—极差图、单值—移动极差图、不合格品数图、缺陷数图的适用范围并举例四、计算作图题
1．根据给定数据偏差求过程能力指数CP与CPK（10）
2．做单值—移动极差图，并求不合格品率（12）
3．做因果图（13）
4．做帕累托图
5．进行试验设计并做趋势图。
矩阵理论与应用(张跃辉)(上海交大)第二章参考答案
证明：直接验证可知 U 关于加法与数乘均封闭，故是子空间。dim U = r(A) − r(AB).
(1) 求 U ∩ W 的基; (2) 扩充 U ∩ W 的基, 使其成为 U 的基; (3) 扩充 U ∩ W 的基, 使其成为 W 的基; (4) 求 U + W 的基.
解：（1）(−1, 2, 1, 2)T ; (2) (−1, 2, 1, 2)T , (1, 2, 3, 6)T ; (3) W = [(−1, 2, 1, 2)T , (1, −1, 1, 1)T ]; (4) U + W = [(−1, 2, 1, 2)T , (1, 2, 3, 6)T , (1, −1, 1, 1)T ].
证明：（1）设 dim U = s, dim W = t, dim (U ∩W ) = r. 任取 U ∩W 的一组基 α1, α2, · · · , αr. 由于 U ∩ W 是 U 与 W 的公共子空间, 故 U ∩ W 的基是 U 与 W 的线性无关的向量组, 因此 可以扩充成 U 或 W 的基. 设
再设 α ∈ U + W . 则存在 β ∈ U, γ ∈ W , 使得 α = β + γ. 因为 (1) 和 (2) 分别 是 U 和 W 的基, 因此有系数 k1, k2, ..., kr, br+1, br+2, ..., bs 及 l1, l2, ..., lr, cr+1, cr+2, ..., ct 使
6. 设 V 是线性空间, W1, W2, · · · , Ws 是 V 的真子空间. 证明 W1 ∪ W2 ∪ · · · ∪ Ws = V .(提 示: 利用 Vandermonde 行列式或归纳法.)
上海交通大学《矩阵分析》试卷及答案
上海交通大学《矩阵分析》试卷(A)一、单项选择题(每题3分，共15分)AAABC1. 设F 是数域，(,)m nHom F F σ∈，则A.dim(Im )dim(ker )m σσ+=B.dim(Im )dim(ker )n σσ+=C.dim(Im )dim(ker )m σσ⊥⊥+=D.dim(Im )dim(ker )n σσ⊥+=2. 设M 是n 阶实数矩阵，若M 的n 个盖尔圆彼此分离，则M A. 可以对角化 B. 不能对角化 C. 幂收敛 D. 幂发散3. 设2222221212134400033t t t tt t Attt tte e e te e e ee e e e ⎛⎫-+-+ ⎪= ⎪ ⎪-+⎝⎭，则A =A.214020031⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭B. 114010061⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭C. 224020031⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭D.204020061⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭4. 设1()(1)kkk A f A k ∞==-∑收敛，则A 可以取为 A. 0091⎛⎫⎪--⎝⎭ B.0091⎛⎫ ⎪-⎝⎭ C. 1011⎛⎫ ⎪-⎝⎭ D. 1021⎛⎫⎪⎝⎭5. 设3阶矩阵A 满足242(4)(3)A E A E O --=, 且其最小多项式m (x )满足条件2(1)(2)(3)1,m m m a a =+为某实数，则A 可以相似于A. 200130002M ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭B. 20012092M ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭C. 2001202M ⎛⎫-⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭D. 200030013M -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭二、填空题(每题3分，共15分)6. 设5阶复数矩阵A 的最小多项式为22()(1)(2)f λλλλ=-+,则*dim ()N A ＝[ 1 ];dim ()R A ⊥= [ 1 ].(其中*A 表示共轭转置)7. 设220A A -=，则cos2A ＝ [ E ＋2(cos1-1)A ]。
《矩阵分析》考试题1 2010解答 (1)
D 0 ，这里 0 0
D diag d1 , d2 ,
, dr ，且 d1 d2
dr 0 。 di i 1, 2,
, r 称为 A 的奇异值，而
D 0 H （P84） A P Q 称为矩阵 A 的奇异值分解式。 0 0
2
0 0 3、 ( 1) 2
1
4、下列命题不正确的是 。 （A）有相同特征多项式的两个矩阵一定相似； （B）有相同不变因子的两个矩阵一定相似； （C）有相同初级因子的两个矩阵一定相似； （D）有相同行列式因子的两个矩阵一定相似。 【分析】A。由 C 或 D 都能得到 B，而不变因子唯一确定矩阵的约当形。若矩阵的约当形相同， 则矩阵相似。A 的反例是显然的： M1
3
1
3
，
d1 1, d2 1 1 , d3 1 1
2
2
，
则
Smith
标 准
型 为
1
1 1
。 2 2 1 1
4、 lim A 0 的充要条件是： 其特征值的模的最大值（谱半径） A 1 。换言之， A 的所
3
0 1 1 2 0 0 1 2 阵 P 0 2 1 ， 约 当 标 准 形 J 0 1 1 （ 或 取 P3 0 ， 则 P2 4 ， 此 时 1 1 0 0 0 1 1 2 0 2 P 0 4 1 2 1 ） 。都有 P 1 AP J 。 0 1
2
1 1, 1 1 , 1 1
2
x,1 1 x 0 x 1dx 1 x 1 , 2 , 1 2 x 2 2 2 1 2 12 1,1 1 1 dx
矩阵论B卷及答案上海交通大学
上海交通大学《矩阵论》 B 卷姓名： 班级： 学号： 一、 单项选择题(每题3分，共15分)（答案AAAAB ）1. 设1()kk A f A k ∞==∑收敛，则A 可以取为A. 0091⎡⎤⎢⎥--⎣⎦ B. 0091⎡⎤⎢⎥-⎣⎦C. 1011⎡⎤⎢⎥-⎣⎦ D. 100.11⎡⎤⎢⎥⎣⎦注：A 的特征值为0，-1，而1kk x k∞=∑的收敛区间为[1,1)-2. 设M 是n 阶实数矩阵，若M 的n 个盖尔圆彼此分离，则M A. 可以对角化 B. 不能对角化 C. 幂收敛 D. 幂发散 注：由定理M 有n 个不同特征值，故可以对角化3. 设211112121M --⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦的，则M 不存在 A. QR 分解 B. 满秩分解 C. 奇异值分解 D. 谱分解 注：M 的秩为2故无QR 分解 4. 设，则A = A.214020031-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭B.114010061-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭C.224020031-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭D.204020061-⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭注：'()At Ate Ae =，故()'A At t A Ae Aee ====5. 设3阶矩阵A 满足多项式222(4)(3)A E A E O --=, 且其最小多项式m (x )满足条件(1)(3)1m m ==,则A 可以相似于A. 200130002M ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦B. 20002002M ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦C. 20012002M ⎡⎤-⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ D. 200030013M -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦注：B 中矩阵的最小多项式为()22x - 二、填空题(每题3分，共15分) 1． 设220A A -=，则cos 2A ＝ [ E+()2cos11A - ]。
2．已知n nA C ⨯∈,并且()1A ρ<,则矩阵幂级数kk kA ∞=∑=［()2AE A - ］。
2011矩阵论B研究生试卷答案
线性变换T 满足2212321(()),(()),(())T f t t T f t t T f t t t =+==++. （1） 求T 在基123(),(),()f t f t f t 下的矩阵A ； （2） 求T 在基123(),(),()g t g t g t 下的矩阵B ； （3） 设2123()f t t t =++，求(())T f t . 【解答】[][][]123123123110101012()()()()()()()()()f t f t f t g t g t g t g t g t g t C ⎡⎤⎢⎥=-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（1）[][][][]2212312312312321 =201 011101 ()()()()()()()()()()()()T f t f t f t t t t t f t f t f t Ag t g t g t CA g t g t g t ⎡⎤=+++=⎣⎦⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦[]1231()()()g t g t g t C =则1CA C =，11A C C -=，1121221111C ---⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦，则122323111A ---⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥---⎣⎦；………………(5分)（2）123(),(),()g t g t g t 到123(),(),()f t f t f t 的过度阵为C ，T 在基123(),(),()f t f t f t 下的矩阵A ，则T 在基123(),(),()g t g t g t 下的矩阵1353110232B CAC ---⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥--⎣⎦；………………(5分)（3）[]123123()()()()f t g t g t g t ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，设[]112323(())()()()a T f t g t g t g t a a ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则123135314211023323232a a B a ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦，则2432(())T f t t t =-+-.……………(5分)3. （15分）设矩阵200131111A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭，求：1) 可逆阵P 和A 的Jordan 标准形J ，使1A PJP -=；2）求矩阵函数sin()4A π。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海交通大学2010－2011学年《矩阵理论》试卷
本试卷共四道大题，总分100分，其中*A 表示矩阵A 的共轭转置.
一、 单项选择题（每题3分，共15分）
1. 设⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=001001001A ，则=-199200A A ( )
（A ）E ； （B ）0； （C ）A ； （D ）2A .
2. 下列集合对所给运算构成实数域上线性空间的是( )
（A ） 次数等于)1(≥m m 的实系数多项式的集合，对于多项式的通常加法和数与
多项式的通常乘法；
（B ） Hermite 矩阵的集合，对于矩阵的通常加法和实数与矩阵的通常乘法；
（C ） 平面上全体向量的集合，对于通常的加法和如下定义的数乘运算
0x x k =⋅，k 是实数，0x 是某一取定向量；
（D ） 投影矩阵的集合，对于矩阵的通常加法和实数与矩阵的通常乘法.
3. 线性变换为正交变换的必要而非充分条件的是( )
（A ）保持向量的长度不变； （B ）将标准正交基变为标准正交基；
（C ）保持任意两个向量的夹角不变；（D ）在任意标准正交基下的矩阵为正交矩阵.
4. 设A 是幂等矩阵，则下列命题中不正确的是( )
（A ）A 与对角矩阵相似； （B ）A 的特征值只可能是1或者0；
（C ）A A )1sin()sin(=； （D ）幂级数10)(-∞
=-=∑A E A k k .
5. 设21,V V 是V 的两个线性子空间，则与命题“21V V +的任意元素的分解式唯一”不等价的命题是( )
（A ）{}021=⋂V V ； （B ）2121dim dim )dim(V V V V +=+；
（C ）21V V +的零元素的分解式唯一； （D ）V V V =⋃][21.
二、填空题（每空3分，共15分）
设二维线性空间V 的线性变换V V T :1与V V T :2在基21,αα下的矩阵分别为
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0201,1201B A . 1、21,T T 的乘积:21T T V V 在基21,αα下的矩阵为 . 2、=)(dim 1T R .
3、)()(21T N T R ⋂的一个基为 .
4、若常数k 使得)(B A k +为幂收敛矩阵，则k 应该满足的条件是 .
5、⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛B B A 0
的Jordan 标准型为 .
三、计算题（12分）
向量空间22⨯R 中的内积通常定义为
.))(,)((,),(2222212
1
⨯⨯=====∑∑ij ij i j ij ij b B a A b a B A
选取⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=1110,001121A A ，构造子空间],[21A A W =.
1、求⊥W 的一组基；
2、利用已知的W 和⊥W 求22⨯R 的一个标准正交基.
四、计算题（18分）
已知
⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛
-=110130002A .
1、求矩阵A 的Jordan 标准型J 和可逆矩阵P 使得A 相似于J ；
2、计算矩阵A e ；
3、求下列微分方程组的解
⎪⎩⎪⎨⎧==,)0(,0x x Ax dt dx ⎪⎪⎪
⎭
⎫ ⎝⎛
=11
10x .
五、计算题（10分）
设n m C A ⨯∈的秩为r ，A 的奇异值分解为*UDV A =，n
m O O O D ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ
=，
),,(21r s s s diag ，=Λ.求矩阵)(A A B =的奇异值分解和它的Moore-Penrose 广义逆.
六、计算题（18分） 设多项式空间})({][3322104R a t a t a t a a t f t P i ∈+++==中的线性变换为
3032322110)()()()()(t a a t a a t a a a a t Tf -+-+-+-=.
1、取定一组基，求该线性变换在该基下的矩阵A ；
2、求与A 相关的四个子空间)(),(),(T A R A R A N 和)(T A N ；
3、求线性变换T 的值域的基与维数；
4、求线性变换T 的核的基与维数.
七、证明题（6分）
设n n C A ⨯∈. 证明A 是正定矩阵当且仅当存在一个正定矩阵B ，使得2B A =.
八、证明题（6分）
设A 为n 阶矩阵，证明：A 非奇异的充分必要条件是存在常数项不等于0的多项式)(λg 使得0)(=A g .。