一、填空題(每小題2分,共14分)
1. x2(x+6) ; 2. n1/2 ; 3.; 4. 0 ;
5.; 6. 橢圓拋物面 ; 7..
二、選擇題(每小題2分,共14分)
1.(b) 2.(b) 3.(a) 4.(d) 5.(c) 6.(c) 7.(d)
三、計算題(每小題10分,共40分)
1、解:
2、解:f (a)=a3-2a2-2a= 9a-6a-2a=a
3、解:
當a=2時,r(a)=3<4,所以線性相關.
此時該向量組的秩為3,其最大無關組為
4、解:二次型的矩陣為:
由得二次型的矩陣a的特徵值為:1,4,-6
方程的標準形為:,
所以當c=0時,方程的圖形為二次錐面.
當c >0時,方程的圖形為單葉雙曲面.
當c<0時,方程的圖形為雙葉雙曲面.
四、解方程組(共10分)
解:所以與原方程組同解的方程組為
故原方程組的通解為:
五、綜合題(滿分12分)
解:(1)由題意得:
所以是矩陣a的特徵值,
分別是a對應特徵值的所有特徵向量。
由|a-2e|=0得a的另乙個特徵值為3=2.
因為a對應特徵值3=2的特徵向量與1, 2正交,所以
,解得:
(2)因為矩陣a為三階實對稱矩陣a,所以矩陣a與對角矩陣相似:p-1ap=,
令,或,六、(滿分10分)
1、證明1:由
及均為方陣,所以a+2e可逆.
證明2:設矩陣a的特徵值為,則所以a的特徵值為-1或3
a+2e的特徵值為1或5,均不為0,故a+2e可逆
2、證明:由(1,0,1,0)t是線性方程組ax=0的基礎解系知:
,r(a)=4-1=3,
故 又aa*=|a|e=o,所以是方程組a*x=0的解,
又r(a) =3, 所以r(a*)=1,所以方程組a*x=0解空間維數為3,
故是a*x=0的基礎解系
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