一.选择题(每小题3分,共30分)
1.线性空间的定义中(k+l)a = ka+la,关于等式两边的“+”号正确的是 ( )
(A)左右两边都是数的加法 (B)左右两边都是向量的加法
(C)左边是数的加法,右边是向量的加法 (D)左边是向量的加法,右边是数的加法
2. 线性空间V的非空子集W构成子空间的充要条件是
( )
(A)W是V的子集
(B)W关于V中的加法与数乘封闭
(C) W关于W中的加法与数乘封闭 (D) 以上说法都不对
3. 在中,可以作为基的是 ( )
(A) (B) (C) (D)
4. 设矩阵A的不变因子为1,1, 1,1 ,则它的初等因子为 ( )
(A)1,1, 1,1 (B)
(C) (D)
5.设W是欧几里得空间V的一个A-子空间(A是V上的一个线性变换),下面说法不正确的是 ( )
(A)W可能是退化的 (B) 也是A-子空间
(C) A限制在 W 上也是线性变换 (D) A若是对称变换,那么也是A-子空间
6. 设矩阵A=与 D=相似,则x =
( )
(A)1 (B) -1 (C)2 (D)不能确定
7. 在R3中取一组基a1=,a2=,a3=,设A为R3的一个线性变换,且Aa1=,Aa2=,Aa3=,则 A关于基a1,a2,a3矩阵为 ( )
(A) (B) (C) (D)
8.设某矩阵的若尔当标准形为,那么它有
( )
(A)两个若尔当块,一个特征子空间 (B)一个若尔当块,两个特征子空间
(C)一个若尔当块,一个特征子空间 (D)两个若尔当块,两个特征子空间
9. 设A, B为n阶方阵,且A与B相似,E为n阶单位矩阵,则 ( )
(A)lE-A=lE-B (B) A与B有相同的特征值和特征向量
(C)A与B都相似于一个对角矩阵 (D) 对任意常数t, tE-A与 tE-B相似
10. 设A是n阶实对称矩阵,P是n阶可逆矩阵,已知n维列向量a是A的属于特征值l的特征向量,则矩阵(P-1AP)T属于特征值l的特征向量是 ( )
(A)P-1a (B)PTa (C)Pa (D)(P-1)Ta
二.(12分)在R4中,求由基
到基的过渡矩阵,并求向量在基下的坐标。
三.(10分)求线性方程组的解空间的一组标准正交基。
四.(12分)已知二次型f(x1,x2,x3) = x12+2x22+3x32-4x1x2 -4x2x3,试用正交变换将之变成对角型(要求写出所用的正交变换)。
五.(12分)设 a1=(1,2,1,0), a2=(-1,1,1,1), b1=(2,-1,0,1), b2=(2,2,2,2),U=L(a1,a2), W=L(b1,b2), 求 U+W 的基和维数,并判断它是否直和。
六.(12分)设V=(P为数域),在V中定义线性变换A:对任意,A,其中,求此线性变换在基下的矩阵。
七(12分)证明题
1.设a是欧氏空间的V的一个固定向量,W={b|<a,b>³0, bÎV}。证明W构成V的子空间的充分必要条件是
a=0.
2.V为数域P上的线性空间,A为V上的线性变换,证明: A的值域AV为A-子空间。
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