- 平面与圆锥面的截线
- 共736题
附加题选做题B.(矩阵与变换)
设矩阵A=,若矩阵A的属于特征值1的一个特征向量为
,属于特征值2的一个特征向量为
,求实数m,n的值.
正确答案
由题意得…6分
化简得
所以…10分
求矩阵M=的特征值和特征向量.
正确答案
f(λ)=(λ+1)(λ-6)-8=λ2-5λ-14=(λ-7)(λ+2)
由f(λ)=0可得:λ1=7,λ2=-2. (4分)
由,可得
,所以属于λ1=7的一个特征向量为
(7分)
由,可得
,所以属于λ1=-2的一个特征向量为
. (10分)
如果矩阵是线性方程组
的增广矩阵,则这个线性方程组的解
可用矩阵表示为 ▲ .
正确答案
略
已知矩阵
,A的一个特征值
,其对应的特征向量是
.
(Ⅰ)求矩阵;
(Ⅱ)若向量,计算
的值.
正确答案
(1)
(2)
(Ⅰ)
(Ⅱ)矩阵A的特征多项式为
,解得
当时,得
;当
时,得
,
由,得
,得
∴
已知矩阵M=,求矩阵M的特征值与特征向量.
正确答案
矩阵M的特征多项式为 f(λ)==λ2-3λ-4,(2分)
令f(λ)=0,解得λ1=-1,λ2=4,(4分)
将λ1=-1代入二元一次方程组解得x=-y,(6分)
所以矩阵M属于特征值-1的一个特征向量为;(8分)
同理,矩阵M属于特征值4的一个特征向量为(10分)
已知二阶矩阵A有特征值λ1=1及对应的一个特征向量e1=和特征值λ2=2及对应的一个特征向量e2=
,试求矩阵A及其逆矩阵A-1.
正确答案
设矩阵A=,这里a,b,c,d∈R,
因为是矩阵A的属于λ1=1的特征向量,则有
=
①,
又因为是矩阵A的属于λ2=2的特征向量,则有
=
②,
根据①②,则有从而a=2,b=-1,c=0,d=1,因此A=
,(6分)
根据题意 ,
分别是矩阵A-1属于特征值1,
的特征向量,
不妨设A-1=,则有
=
=
,
则得从而e=
,f=
,g=0 ,h=1,因此A-1=
.(10分)
定义如下运算:
×
=
其中zij=xi1y1j+xi2y2j+xi3y3j+…+xinynj.(1≤i≤m,1≤j≤n,i.j∈N*).
现有n2个正数的数表A排成行列如下:(这里用aij表示位于第i行第j列的一个正数,i,j∈N*)
,其中每横行的数成等差数列,每竖列的数成等比数列,且各个等比数列的公比相同,若a24=1,a42=
,a43=
,
(1)求aij的表达式(用i,j表示);
(2)若×
=
,求bi1.bi2(1≤i≤n,用i,n表示)
正确答案
(1)∵a42=,a43=
,且每横行成等差数列,
∴a4j=a42+(j-2)(-
)=
j,
∴a44==
,
又∵a24=1,a44=,
∴q=(∵q>0)
∴aij=a4j()i-4=
;
(2)bi1=×1+
×2+
×3+…+
×n
=(12+22+32+…+n2)=
bi2=
×3+
×32+
×33+…+
×3n①
∴3bi2=×32+
×33+…+
×3n+
×3n+1②
②-①得 2bi2=-(32+33+…+3n)+
×3n+1-
×3=-
×
+
×3n+1-
×3=
[(2n-1)3n+1+3]
∴bi2=[(2n-1)3n+1+3].
在非负数构成的数表
中每行的数互不相同,前6列中每列的三数之和为1,,
,
,
,
,
,
均大于.如果
的前三列构成的数表
满足下面的性质:对于数表
中的任意一列
(
,2,…,9)均存在某个
使得
⑶.
求证:
(ⅰ)最小值,
,2,3一定自数表
的不同列.
(ⅱ)存在数表中唯一的一列
,
,2,3使得
数表
仍然具有性质.
正确答案
(ⅰ)假设最小值,
,2,3不是取自数表
的不同列.则存在一列不含任何
.不妨设
,
,2,3.由于数表
中同一行中的任何两个元素都不等,于是
,
,2,3.另一方面,由于数表
具有性质
,在⑶中取
,则存在某个
使得
.矛盾.
(ⅱ)由抽届原理知
,
,
中至少有两个值取在同一列.不妨设
,
.
由前面的结论知数表的第一列一定含有某个
,所以只能是
.同样,第二列中也必含某个
,
,2.不妨设
.于是
,即
是数表
中的对角线上数字.
记,令集合
.
显然且1,2
.因为
,
,
,所以
.
故.于是存在
使得
.显然,
,2,3.
下面证明数表
具有性质.
从上面的选法可知,
.这说明
,
.
又由满足性质
.在⑶中取
,推得
,于是
.下证对任意的
,存在某个
,2,3使得
.假若不然,则
,
,3且
.这与
的最大性矛盾.因此,数表
满足性质
.
下证唯一性.设有使得数表
具有性质,不失一般性,我们假定
⑷
.
由于,
及(ⅰ),有
.又由(ⅰ)知:或者
,或者
.
如果成立,由数表
具有性质
,则
,
⑸,
.
由数表满足性质
,则对于
至少存在一个
使得
.由
及⑷和⑹式知,
,
.于是只能有
.类似地,由
满足性质
及
可推得
.从而
.
若,则实数
= .
正确答案
2
略
已知矩阵A=,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为α1=
,属于特征值1的一个特征向量为α2=
.
(1)求矩阵A;
(2)判断矩阵A是否可逆,若可逆求出其逆矩阵.
正确答案
(1)∵Aα1=6α1,Aα2=α2,
∴=6
,得c+d=6,①(2分)
=
,得,3c-2d=-2②(4分)
由①②联立,解得,c=2,d=4,
∴A=.(6分)
(2)detA=∵|=6≠0,
∴矩阵A可逆,(8分)
∴A-1=.(10分)
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