FreeKaoYan浙江大学2006年高等代数试题解答
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2006考研数学一真题及答案一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上)(1)0ln(1)lim 1cos x x x x→+=-.(2)微分方程(1)y x y x-'=の通解是 .(3)设∑是锥面z =(01z ≤≤)の下侧,则23(1)xdydz ydzdx z dxdy ∑++-=⎰⎰ .(4)点(2,1,0)到平面3450x y z ++=の距离z = .(5)设矩阵2112⎛⎫=⎪-⎝⎭A ,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2=+BA B E ,则B = .(6)设随机变量X 与Y 相互独立,且均服从区间[0,3]上の均匀分布,则{}max{,}1P X Y ≤= .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出の四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前の字母填在题后の括号内)(7)设函数()y f x =具有二阶导数,且()0,()0f x f x '''>>,x ∆为自变量x 在0x 处の增量,y ∆与dy 分别为()f x 在点0x 处对应の增量与微分,若0x ∆>,则(A)0dx y <<∆ (B)0y dy <∆< (C)0y dy ∆<<(D)0dy y <∆<(8)设(,)f x y 为连续函数,则140(cos ,sin )d f r r rdr πθθθ⎰⎰等于(A)(,)xf x y dy ⎰⎰(B)(,)f x y dy ⎰⎰(C)(,)yf x y dx ⎰⎰(C)(,)f x y dx ⎰⎰(9)若级数1nn a∞=∑收敛,则级数(A)1nn a∞=∑收敛 (B)1(1)nn n a ∞=-∑收敛(C)11n n n a a ∞+=∑收敛(D)112n n n a a ∞+=+∑收敛 (10)设(,)f x y 与(,)x y ϕ均为可微函数,且1(,)0y x y ϕ≠.已知00(,)x y 是(,)f x y 在约束条件(,)0x y ϕ=下の一个极值点,下列选项正确の是(A)若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '=(B)若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '≠(C)若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '=(D)若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '≠(11)设12,,,,s ααα均为n 维列向量,A 是m n ⨯矩阵,下列选项正确の是 (A)若12,,,,s ααα线性相关,则12,,,,s A αA αA α线性相关 (B)若12,,,,s ααα线性相关,则12,,,,s A αA αA α线性无关(C)若12,,,,s ααα线性无关,则12,,,,s A αA αA α线性相关 (D)若12,,,,s ααα线性无关,则12,,,,s A αA αA α线性无关.(12)设A 为3阶矩阵,将A の第2行加到第1行得B ,再将B の第1列の-1倍加到第2列得C ,记110010001⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭P ,则(A)1-=C P AP(B)1-=C PAP(C)T=C P AP(D)T=C PAP(13)设,A B 为随机事件,且()0,(|)1P B P A B >=,则必有(A)()()P AB P A > (B)()()P A B P B >(C)()()P A B P A = (D)()()P A B P B =(14)设随机变量X 服从正态分布211(,)N μσ,Y 服从正态分布222(,)N μσ,且12{||1}{||1},P X P Y μμ-<>-<则(A)12σσ< (B)12σσ>(C)12μμ<(D)12μμ>三、解答题(本题共9小题,满分94分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) (15)(本题满分10分) 设区域D=(){}22,1,0x y x y x +≤≥,计算二重积分2211DxyI dxdy x y +=++⎰⎰. (16)(本题满分12分)设数列{}n x 满足()110,sin 1,2,...n x x x n ππ+<<==. 求:(1)证明lim n x x →∞存在,并求之.(2)计算211lim n x n x n x x +→∞⎛⎫ ⎪⎝⎭. (17)(本题满分12分) 将函数()22xf x x x =+-展开成x の幂级数.(18)(本题满分12分) 设函数()()0,,f u +∞在内具有二阶导数且z f=满足等式22220z zx y∂∂+=∂∂. (1)验证()()0f u f u u'''+=. (2)若()()10,11,f f '==求函数()f u の表达式. (19)(本题满分12分) 设在上半平面(){},0D x y y =>内,数(),f x y 是有连续偏导数,且对任意の0t >都有()()2,,f tx ty t f x y =.证明: 对L 内の任意分段光滑の有向简单闭曲线L ,都有(,)(,)0Lyf x y dx xf x y dy -=⎰.(20)(本题满分9分) 已知非齐次线性方程组1234123412341435131x x x x x x x x ax x x bx +++=-⎧⎪++-=-⎨⎪++-=⎩ 有3个线性无关の解,(1)证明方程组系数矩阵A の秩()2r =A . (2)求,a b の值及方程组の通解. (21)(本题满分9分)设3阶实对称矩阵A の各行元素之和均为3,向量()()121,2,1,0,1,1TT=--=-αα是线性方程组0x =A の两个解.(1)求A の特征值与特征向量.(2)求正交矩阵Q 和对角矩阵A ,使得T=Q AQ A . (22)(本题满分9分)随机变量x の概率密度为()()21,1021,02,,40,令其它x x f x x y x F x y ⎧-<<⎪⎪⎪=≤<=⎨⎪⎪⎪⎩为二维随机变量(,)X Y の分布函数.(1)求Y の概率密度()Y f y . (2)1,42F ⎛⎫-⎪⎝⎭. (23)(本题满分9分)设总体X の概率密度为(,0)F X = 10θθ- 0112x x <<≤<其它,其中θ是未知参数(01)θ<<,12n ,...,X X X 为来自总体X の简单随机样本,记N 为样本值12,...,n x x x 中小于1の个数,求θの最大似然估计.参考答案 一、填空题(1)0ln(1)lim1cos x x x x→+-= 2 .221cos 1,)1ln(x x x x -+ (0x →当时)(2)微分方程(1)y x y x-'=の通解是(0)x y cxe x -=≠,这是变量可分离方程.(3)设∑是锥面1)Z ≤≤の下侧,则23(1)2xdydz ydzdx z dxdy π∑++-=⎰⎰补一个曲面221:1x y z ⎧+≤∑⎨=⎩1上侧,2,3(1)P x Q y R z ===-1236P Q Rx y z∂∂∂++=++=∂∂∂ ∴16dxdydz ∑∑Ω+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰(Ω为锥面∑和平面1∑所围区域)6V =(V 为上述圆锥体体积)623ππ=⨯=而123(1)0dydz ydzdx z dxdy ∑⨯++-=⎰⎰(∵在1∑上:1,0z dz ==)(4),1,0,450x y z d ++==点(2)到平面3的距离d ====(5)设A = 2 1 ,2阶矩阵B 满足BA =B +2E ,则|B |= .-1 2解:由BA =B +2E 化得B (A -E )=2E ,两边取行列式,得|B ||A -E |=|2E |=4,计算出|A -E |=2,因此|B |=2. (6)91 二、选择题(7)设函数()y f x =具有二阶导数,且()0f x '>,()0f x ''>,x ∆为自变量x 在0x 处の增量,y ∆与dy 分别为()f x 在点0x 处对应の增量与微分.若0>∆x ,则[A]0)(0)(0)(0)(<∆<<<∆<∆<∆<<y dy D dy y C dy y B y dy A()0,()f x f x '>因为则严格单调增加 ()0,()f x f x ''>则是凹的 y dy x ∆<<>∆0,0故又2212211220(8)(,)(cos ,sin )[C](A)(,)(B)(,)x x xf x y d f r r rdr dx f x y dydx f x y dyπθθθ--⎰⎰⎰⎰⎰⎰40设为连续函数,则等于222211220(C)(,)(D)(,)y y ydy f x y dxdy f x y dx --⎰⎰⎰⎰111111111(9)[D]()()(1)()()()2n n n n n n n n n n n n n n n a A a B a a a C a a D a∞=∞∞==∞∞∞+++===-+∑∑∑∑∑∑若级数收敛,则级数收敛收敛收敛收敛也收敛00000000000000000(10)(,)(,)(,)0,(,)(,)0y x y x y x y x y f x y x y x y x y f x y x y f x y f x y f x y f x y f x y f x y f x y f x ϕϕϕ'≠=''''≠''''≠≠设与均为可微函数,且已知(,)是在约束条件下的一个极值点,下列选项正确的是[D](A)若(,)=0,则(,)=0(B)若(,)=0,则(,)0(C)若(,)0,则(,)=0(D)若(,)0,则(,00000000000000000(,)(,)(,)(,)0(1)(,)(,)0(2)(,)0(,)(,)(,)(,)0,(,)(,)(,)(,)0x x x y y y y y xy x y y x y f x y x y f x y x y f x y x y x y f x y f x y x y x y f x y x y x y f x y λλϕλϕλϕϕϕϕλϕϕ≠+'''⎧+=⎪'''+=⎨⎪'=⎩'''''≠∴=-='''≠)0构造格朗日乘子法函数F=F =F =F =今代入(1)得今00,(,)0[]y f x y D '≠则故选 (11)设1,2,…,s 都是n 维向量,A 是m ⨯n 矩阵,则( )成立.(A) 若1,2,…,s 线性相关,则A 1,A 2,…,A s 线性相关. (B) 若1,2,…,s 线性相关,则A 1,A 2,…,A s 线性无关. (C) 若1,2,…,s 线性无关,则A 1,A 2,…,A s 线性相关. (D) 若1,2,…,s 线性无关,则A 1,A 2,…,A s 线性无关. 解: (A)本题考の是线性相关性の判断问题,可以用定义解.若1,2,…,s 线性相关,则存在不全为0の数c 1,c 2,…,c s 使得c 11+c 22+…+c s s =0,用A 左乘等式两边,得c 1A 1+c 2A 2+…+c s A s =0,于是A 1,A 2,…,A s 线性相关.如果用秩来解,则更加简单明了.只要熟悉两个基本性质,它们是: 1.1,2,…,s 线性无关⇔ r(1,2,…,s )=s. 2. r(AB )≤ r(B ). 矩阵(A 1,A 2,…,A s )=A (1,2,…,s),因此 r(A 1,A 2,…,A s )≤ r(1,2,…,s). 由此马上可判断答案应该为(A).(12)设A 是3阶矩阵,将A の第2列加到第1列上得B ,将B の第1列の-1倍加到第2列上得C .记 1 1 0P = 0 1 0 ,则 0 0 1(A) C =P -1AP . (B) C =PAP -1.(C) C =P T AP . (D) C =PAP T.解: (B)用初等矩阵在乘法中の作用得出B =PA ,1 -1 0C =B 0 1 0 =BP -1= PAP -1. 0 0 1(13)根据乘法公式与加法公式有: P(AB)=P(B)P(A/B)=P(B)P(A ⋃B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A) 应选C (14)依题:).1,0(~),10(~2211N Y N x σμσμ--,,1}1{1111⎭⎬⎫<⎩⎨⎧-=<-σσμμX P X P .1}1{2222⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-=<-σσμμY P Y P 因 },1{}1{21<-><-μμY P X P 即 .11222111⎭⎬⎫⎩⎨⎧<->⎭⎬⎫⎩⎨⎧<-σσμσσμY P X p 所以.,112121σσσσ<>应选A三、解答题{}22222212120222021(15)(,)1,0,1:011ln(1)ln 21122DD DxyD x y x y x I dxdyx y xydxdy x y r I dxdy d dr r x yr ππππθ-+=+≤≥=++=++===+=+++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰设区域计算二重积分解{}{}{}211112121(16)0,sin (1,2,)(1)lim (2)lim():(1)sin ,01,2sin ,0,lim ,n n n n n n x n n nn n n n n n n n x x x x n x x x x x x n x x x x x x x A π+→∞+→∞+→∞<<===∴<≤≥=≤≥∴=设数列满足求证明存在,并求之计算解因此当时单调减少又有下界,根据准则1,存在递推公式两边取极限得sin ,0A A A =∴=21sin (2)lim(),n x n n n x x ∞→∞原式=为"1"型离散型不能直接用洛必达法则22011sin lim ln()0sin lim()t ttt tt t e t→→=先考虑2323203311(cos sin )1110()0()lim26cos sin sin 1262limlim2262t t t t t t t t t t t t t t ttt tttteeeee →→→⎡⎤⎡⎤--+--+⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦-=====2(17)()2xf x x x x =+-将函数展开成的幂极数()(2)(1)21x A Bf x x x x x ==+-+-+解:2(1)(2)2,32,3A xB x x x A A ++-====令 11,31,3x B B =-=-=-令)](1[131)21(131)1(131)2(132)(x x x x x f --⨯--⨯=+⨯--⨯= 10001111()(1)(1),132332n n n n n n n n n x x x x ∞∞∞+===⎡⎤=--=+-<⎢⎥⎣⎦∑∑∑(18)设函数()(0,)f u +∞在内具有二阶导数,且Z f=满足等式22220z zx y∂∂+=∂∂ (I )验证()()0f u f u u'''+= (II )若(1)0,(1)1f f '== 求函数()f u 的表达式 证:(I)zzf f xy∂∂''==∂∂()22222zxf f xx y ∂'''=+∂+()()22322222x y f f x y x y '''=+++()()2223222222zy x f f yx y x y ∂'''=+∂++同理22220()()0z z f x y f u f u u∂∂''+=+=∂∂'''∴+=代入得成立(II )令(),;dp p dp du f u p c du u p u'==-=-+⎰⎰则ln ln ,()cp u c f u p u'=-+∴==22(1)1,1,()ln ||,(1)0,0()ln ||f c f u u c f c f u u '===+===由得于是(19)设在上半平面{}(,)|0D x y y =>内,函数(,)f x y 具有连续偏导数,且对任意0t >都有2(,)(,)f tx ty t f x y -=证明:对D 内任意分段光滑の有向简单闭曲线L ,都有0),(),(=-⎰dy y x xf dx y x yf L.证:把2(,)(,)f tx ty t f x y t -=两边对求导 得:(,)(,)2(,)x y xf tx ty yf tx ty tf x y ''+=- 令 1t =,则(,)(,)2(,)x y xf x y yf x y f x y ''+=- 再令 (,),(,)P yf x y Q xf x y ==-所给曲线积分等于0の充分必要条件为Q Px y∂∂=∂∂ 今(,)(,)x Qf x y xf x y x∂'=--∂(,)(,)y Pf x y yf x y y∂'=+∂ 要求Q Px y∂∂=∂∂成立,只要(,)(,)2(,)x y xf x y yf x y f x y ''+=- 我们已经证明,Q Px y∂∂∴=∂∂,于是结论成立. (20)已知非齐次线性方程组x 1+x 2+x 3+x 4=-1,4x 1+3x 2+5x 3-x 4=-1,ax 1+x 2+3x 3+bx 4=1有3个线性无关の解.① 证明此方程组の系数矩阵A の秩为2. ② 求a,b の值和方程组の通解. 解:① 设1,2,3是方程组の3个线性无关の解,则2-1,3-1是AX =0の两个线性无关の解.于是AX =0の基础解系中解の个数不少于2,即4-r(A )≥2,从而r(A )≤2.又因为A の行向量是两两线性无关の,所以r(A )≥2.两个不等式说明r(A )=2.② 对方程组の增广矩阵作初等行变换: 1 1 1 1 -1 1 1 1 1 -1 (A |)= 4 3 5 -1 -1 → 0 –1 1 –5 3 ,a 1 3b 1 0 0 4-2a 4a+b-5 4-2a由r(A )=2,得出a=2,b=-3.代入后继续作初等行变换:1 02 -4 2→ 0 1 -1 5 -3 .0 0 0 0 0得同解方程组x 1=2-2x 3+4x 4,x 2=-3+x 3-5x 4,求出一个特解(2,-3,0,0)T 和AX =0の基础解系(-2,1,1,0)T ,(4,-5,0,1) T .得到方程组の通解:(2,-3,0,0)T +c 1(-2,1,1,0)T +c 2(4,-5,0,1)T , c 1,c 2任意.(21) 设3阶实对称矩阵A の各行元素之和都为3,向量1=(-1,2,-1)T ,2=(0,-1,1)T 都是齐次线性方程组AX =0の解.① 求A の特征值和特征向量.② 求作正交矩阵Q 和对角矩阵Λ,使得Q T AQ =Λ.解:① 条件说明A (1,1,1)T =(3,3,3)T ,即0=(1,1,1)T 是A の特征向量,特征值为3.又1,2都是AX =0の解说明它们也都是A の特征向量,特征值为0.由于1,2线性无关, 特征值0の重数大于1.于是A の特征值为3,0,0.属于3の特征向量:c0, c ≠0. 属于0の特征向量:c 11+c 22, c 1,c 2不都为0. ② 将0单位化,得0=(33,33,33)T . 对1,2作施密特正交化,の1=(0,-22,22)T ,2=(-36,66,66)T . 作Q =(0,1,2),则Q 是正交矩阵,并且3 0 0Q T AQ =Q -1AQ = 0 0 0 .0 0 0(22)随机变量X の概率密度为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤<<-=其他,020,4101,21)(x x x f X ,令2X Y =,),(y x F 为二维随机变量)(Y X ,の分布函数. (Ⅰ)求Y の概率密度;(Ⅱ))4,21(-F 解: (Ⅰ)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<≤<≤<=≤=≤=yy y y y X P y Y P y F Y 4,141,)2(10,)1(0,0)()()(2式式 ⎰⎰=+=≤≤-=-y yy dx dx y X y P 00434121)()1(式; ⎰⎰+=+=≤≤-=-y y dx dx y X y P 00141214121)()2(式. 所以:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤<<==其他,041,8110,83)()('y yy y y F y f Y Y 这个解法是从分布函数の最基本の概率定义入手,对y 进行适当の讨论即可,在新东方の辅导班里我也经常讲到,是基本题型.(Ⅱ))4,21(-F )212()22,21()4,21()4,21(2-≤≤-=≤≤--≤=≤-≤=≤-≤=X P X X P X X P Y X P 4121211==⎰--dx . (23)设总体X の概率密度为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-<<=其他,021,110,),(x x x f θθθ,其中θ是未知参数(0<θ<1).n X X X ,,21为来自总体の简单随机样本,记N 为样本值n x x x ,,21中小于1の个数.求θの最大似然估计.解:对样本n x x x ,,21按照<1或者≥1进行分类:pN p p x x x ,,21<1,pn pN pN x x x ,,21++≥1.似然函数⎩⎨⎧≥<-=++-其他,,01,,,1,,)1()(2121pn pN pN pN p p N n N x x x x x x L θθθ, 在pN p p x x x ,,21<1,pn pN pN x x x ,,21++≥1时, )1ln()(ln )(ln θθθ--+=N n N L ,01)(ln =---=θθθθN n N d L d ,所以n N =最大θ.。
2000年攻读硕士学位研究生入学考试试题解答 一、()f x 是数域P 上的不可约多项式(1)()[]g x P x ∈,且与()f x 有一公共复根,证明:()|()f x g x 。
(2)若c 及1c 都是()f x 的根,b 是()f x 的任一根,证明:1b 也是()f x 的根。
Proof :(1)()f x 是数域P 上的不可约多项式,故对于P 上任一多项式()g x 只有以下两种情形:01()|()f x g x , 02 ((),())1f x g x =下证不可能是情形二。
(反证法)若不然为情形二,就是((),())1f x g x =则(),()[].()()()()1(*)u x v x P x s t u x f x v x g x ∃∈+=由已知条件,f 与g 有一公共复根(设为α),则()()0f g αα==,将α代入(*)中得到10=的矛盾,故假设不正确,得证!(2)设b 是()f x 的任一根,下证1()0f b =。
证明见《高等代数题解精粹》钱吉林编20P第42题.二、计算行列式210...000121...000........000 (012)n D =Solution:我们已经知道:1111,1(1),1n n n n αβαβαβαβαβαβαβαβαββαβαβ+++++⎧-≠⎪=+-⎨⎪+=⎩+在此结论中令1αβ==,知1n D n =+三、(1)A 是正定矩阵,C 是实对称矩阵,证明:∃可逆矩阵P .s t ,P AP P CP ''同时为对角形Proof: (1)A 正定,∴ ∃可逆矩阵T 使得T AT E '=,此时T CT '还是对称的,∴∃ 正交矩阵M 使得M T CTM ''为对角形,令P TM =,此时P AP E '=P CP '是对角形,得证!(2)由(1)知P ∃非异s.t 12n P AP E P ABP λλλ'=⎧⎪⎛⎫⎪⎨ ⎪'=⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩所以112n P BP λλλ-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,故AB 正定⇔0,1,2,,i i nλ>=得证!!四、设n 维线性空间V 的线性变换A 有n 个互异的特征值,线性变换B A 与可交换的充分必要条件是B 是121,,,,n E A A A -的线性组合,其中E 为恒等变换。
2006年全国硕士研究生入学考试数学(二)一、填空题 (1)曲线4sin 52cos x xy x x+=-的水平渐近线方程为 .(2)设函数231sin ,0,(),x t dt x f x x a x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩⎰在0x =处连续,则a = .(3)广义积分22(1)xdxx +∞=+⎰.(4)微分方程(1)y x y x-'=的通解是 . (5)设函数()y y x =由方程1yy xe =-确定,则A dy dx== .(6)设矩阵2112A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2B A BE =+,则B = . 二、选择题(7)设函数()y f x =具有二阶导数,且()0,()0f x f x '''>>,x ∆为自变量x 在0x 处的增量,y ∆与dy 分别为()f x 在点0x 处对应的增量与微分,若0x ∆>,则 (A )0.dy y <<∆ (B )0.y dy <∆<(C )0.y dy ∆<<(D )0.dy y <∆<【 】(8)设()f x 是奇函数,除0x =外处处连续,0x =是其第一类间断点,则()x f t dt ⎰是(A )连续的奇函数. (B )连续的偶函数(C )在0x =间断的奇函数 (D )在0x =间断的偶函数. 【 】(9)设函数()g x 可微,1()(),(1)1,(1)2g x h x e h g +''===,则(1)g 等于(A )ln 31-. (B )ln 3 1.--(C )ln 2 1.--(D )ln 2 1.-【 】(10)函数212xxx y C e C e xe -=++满足一个微分方程是(A )23.xy y y xe '''--= (B )23.xy y y e '''--=(C )23.xy y y xe '''+-=(D )23.xy y y e '''+-=(11)设(,)f x y 为连续函数,则140(cos ,sin )d f r r rdr πθθθ⎰⎰等于(A )22120(,).x xdx f x y dy -⎰⎰(B )22120(,).x dx f x y dy -⎰⎰(C )22120(,).y ydy f x y dx -⎰⎰(D )22120(,).y dy f x y dx -⎰⎰【 】(12)设(,)f x y 与(,)x y ϕ均为可微函数,且1(,)0y x y ϕ≠. 已知00(,)x y 是(,)f x y 在约束条件(,)0x y ϕ=下的一个极值点,下列选项正确的是(A )若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '=. (B )若00(,)0x f x y '=,则00(,)0y f x y '≠. (C )若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '=. (D )若00(,)0x f x y '≠,则00(,)0y f x y '≠.【 】(13)设12,,,,a a a 均为n 维列向量,A 是m n ⨯矩阵,下列选项正确的是 (A )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性相关. (B )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性无关.(C )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性相关.(D )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性无关. 【 】(14)设A 为3阶矩阵,将A 的第2行加到第1行得B ,再将B 的第1列的-1倍加到第2列得C ,记110010001P ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则(A )1.C P AP -= (B )1.C PAP -=(C ).T C P AP =(D ).TC PAP =三 解答题15.试确定A ,B ,C 的常数值,使得23(1)1()xe Bx Cx Ax o x ++=++,其中3()o x 是当30x x →时比的高阶无穷小.16.arcsin xxe dx e ⎰求. 17.{}22(,)1,0D x y x y x =+≤≥设区域,221.1DxyI dxdy x y +=++⎰⎰计算二重积分 18.{}110,sin (0,1,2,)n n n x x x x n π+<<== 设数列满足1lim n x x +→∞证明: (1) 存在,并求极限;211(2)lim()n x n x nx x +→∞计算. 19.sin 2cos sin cos .<a <b b b b b a a a a a πππ<++>++证明: 当0时, 20 设函数()()0,,f u +∞在内具有二阶导数且()22z fx y=+满足等式22220z zx y∂∂+=∂∂.(Ⅰ)验证()()0f u f u u'''+=;(Ⅱ)若()()()10,11,f f f u '==求函数的表达式. 21 已知曲线L 的方程为221,(0),4x l t y l t⎧=+≥⎨=-⎩(Ⅰ)讨论L 的凹凸性;(Ⅱ)过点(-1,0)引L 的切线,求切点00(,)x y ,并写出切线的方程; (Ⅲ)求此切线与L (对应于0x x ≤的部分)及x 轴所围成的平面图形的面积.22 已知非齐次线性方程组12341234123414351331x x x x x x x x ax x x bx +++=-⎧⎪++-=-⎨⎪++-=⎩有个线性无关的解Ⅰ证明方程组系数矩阵A 的秩()2r A =; Ⅱ求,a b 的值及方程组的通解.23 设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和均为3,向量()()121,2,1,0,1,1TTαα=--=-是线性方程组A x =0的两个解, (Ⅰ)求A 的特征值与特征向量 (Ⅱ)求正交矩阵Q 和对角矩阵A,使得TQ AQ A =.真题解析一、填空题 (1)曲线4sin 52cos x xy x x+=-的水平渐近线方程为15y =4sin 11lim lim2cos 55x x xx y x x→∞→∞+==-(2)设函数2301sin ,0(),0xt dt x f x x a x ⎧≠⎪=⎨⎪=⎩⎰ 在x =0处连续,则a =132200()1lim ()lim 33x x sm x f x x →→==(3)广义积分22(1)xdxx +∞=+⎰1222222201(1)11110(1)2(1)2(1)22xdx d x x x x +∞+∞+∞+==-⋅=+=+++⎰⎰(4)微分方程(1)y x y x-'=的通解是xy cxe -=)0(≠x(5)设函数()y y x =由方程1yy xe =-确定,则0x dy dx==e-当x =0时,y =1,又把方程每一项对x 求导,y yy e xe y ''=--01(1)1x x y yyyye y xe ey e xe ===''+=-=-=-+(6) 设A = 2 1 ,2阶矩阵B 满足BA =B +2E ,则|B |= .-1 2解:由BA =B +2E 化得B (A -E )=2E ,两边取行列式,得|B ||A -E |=|2E |=4, 计算出|A -E |=2,因此|B |=2. 二、选择题(7)设函数()y f x =具有二阶导数,且()0,()0,f x f x x '''>>∆为自变量x 在点x 0处的增量,0()y dy f x x ∆与分别为在点处对应增量与微分,若0x ∆>,则[A](A )0dy y <<∆(B )0y dy <∆<(C )0y dy ∆<<(D )0dy y <∆<由()0()f x f x '>可知严格单调增加()0()f x f x ''>可知是凹的即知(8)设()f x 是奇函数,除0x =外处处连续,0x =是其第一类间断点,则()xf t dt ⎰是[B](A )连续的奇函数 (B )连续的偶函数(C )在x =0间断的奇函数 (D )在x =0间断的偶函数(9)设函数()g x 可微,1()(),(1)1,(1)2,g x h x e h g +''===则g (1)等于[C] (A )ln 31- (B )ln 31--(C )ln 21--(D )ln 21- ∵ 1()()()g x h x g x e +''=,1(1)12g e+= g (1)= ln 21--(10)函数212x x x y c e c xe -=++满足的一个微分方程是[D] (A )23x y y y xe '''--= (B )23x y y y e '''--=(C )23xy y y xe '''+-=(D )23xy y y e '''+-=将函数212x x x y c e c xe -=++代入答案中验证即可.(11)设(,)f x y 为连续函数,则14(cos ,sin )d f r r rd πθθθγ⎰⎰等于[C](A )2212(,)x xdx f x y dy -⎰⎰(B )2212(,)x dx f x y dy -⎰⎰(C )2212(,)y ydy f x y dx -⎰⎰(D )2212(,)y dy f x y dx -⎰⎰(12)设(,)(,)f xyxy ϕ与均为可微函数,且(,)0,y x y ϕ'≠已知00(,)(,)x y f x y 是在约束条件(,)0x y ϕ=下的一个极值点,下列选项正确的是[D](A )若0000(,)0,(,)0x y f x y f x y ''==则(B )若0000(,)0,(,)0x y f x y f x y ''=≠则 (C )若0000(,)0,(,)0x y f x y f x y ''≠=则 (D )若0000(,)0,(,)0x y f x y f x y ''≠≠则(,)(,)(,)(,)0(1)(,)(,)0(2)(,)0x x xy y y F f x y x y F f x y x y F f x y x y F x y λλϕλϕλϕϕ=+'''=+=⎧⎪'''=+=⎨⎪'==⎩令今000000(,)(,)0,(,)y y y f x y x y x y ϕλϕ''≠∴=-'代入(1) 得 00000000(,)(,)(,)(,)y xx y f x y x y f x y x y ϕϕ'''='今 00000000(,)0,(,)(,)0(,)0x y xy f x y f x y x y f x y ϕ''''≠∴≠≠则 故选[D] (13)设α1,α2,…,αs 都是n 维向量,A 是m ⨯n 矩阵,则( )成立.(A) 若α1,α2,…,αs 线性相关,则A α1,A α2,…,A αs 线性相关. (B) 若α1,α2,…,αs 线性相关,则A α1,A α2,…,A αs 线性无关. (C) 若α1,α2,…,αs 线性无关,则A α1,A α2,…,A αs 线性相关. (D) 若α1,α2,…,αs 线性无关,则A α1,A α2,…,A αs 线性无关. 解: (A)本题考的是线性相关性的判断问题,可以用定义解.若α1,α2,…,αs 线性相关,则存在不全为0的数c 1,c 2,…,c s 使得c 1α1+c 2α2+…+c s αs =0,用A 左乘等式两边,得c 1A α1+c 2A α2+…+c s A αs =0,于是A α1,A α2,…,A αs 线性相关.如果用秩来解,则更加简单明了.只要熟悉两个基本性质,它们是: 1. α1,α2,…,αs 线性无关⇔ r(α1,α2,…,αs )=s. 2. r(AB )≤ r(B ).矩阵(A α1,A α2,…,A αs )=A ( α1, α2,…,αs ),因此r(A α1,A α2,…,A αs )≤ r(α1, α2,…,αs ).由此马上可判断答案应该为(A).(14)设A 是3阶矩阵,将A 的第2列加到第1列上得B ,将B 的第1列的-1倍加到第2列上得C .记 1 1 0P = 0 1 0 ,则 0 0 1(A) C =P -1AP . (B) C =PAP -1. (C) C =P TAP . (D) C =PAP T. 解: (B)用初等矩阵在乘法中的作用得出B =PA , 1 -1 0C =B 0 1 0 =BP -1= PAP -1. 0 0 1三、解答题(15)试确定A ,B ,C 的常数值,使23(1)1()x e Bx Cx Ax o x ++=++其中3()o x 是当30x x →时比的高阶无穷小.解:泰勒公式2331()26xx x e x o x =++++代入已知等式得 23323[1()][1]1()26x x x o x Bx Cx Ax o x ++++++=++整理得233111(1)()()1()226BB xC B x C o x Ax o x ⎛⎫+++++++++=++ ⎪⎝⎭比较两边同次幂函数得B +1=A ①C +B +12=0 ② 1026B C ++= ③ 式②-③得120233B B +==-则 代入①得13A = 代入②得16C = (16)求arcsin xxe dx e ⎰.解:原式=22arcsin arcsin ()x x xx e t de e t dt e t =⎰⎰令21arcsin arcsin ()1t dttd t t t t =-=-+-⎰⎰2222arcsin arcsin 1(2)12(1)1t tdt t udu t u t t u u t t -=-+-==-+--⎰⎰令2arcsin 1t dut u =-+-⎰arcsin 11ln 21t u C t u -=-+++22arcsin arcsin 111ln 211x x x x x x e e e dx C e e e --∴=-++-+⎰. (17)设区域22{(,)||,0}D x y x y x =+≤≥,计算二重积分2211DxyI dxdy x y +=++⎰⎰.解:用极坐标系2201D xydxdy x y ⎛⎫= ⎪++⎝⎭⎰⎰11222002ln(1)ln 2122r I d dr r r ππππθ-==+=+⎰⎰. (18)设数列{}n x 满足10x π<<,1sin (1,2,3,)n n x x n +==证明:(1)1lim n n x +→∞存在,并求极限;(2)计算211lim n x n n n x x +→∞⎛⎫ ⎪⎝⎭. 证:(1)212sin ,01,2x x x n =∴<≤≥ 因此 1sin ,{}n n n n x x x x +=≤单调减少有下界()0n x ≥根据准则1,lim n n x A →∞=存在在1sin n n x x +=两边取极限得sin 0A A A =∴=因此1lim 0n n x +→∞=(2)原式21sin lim "1"n x n n n x x ∞→∞⎛⎫= ⎪⎝⎭为型 离散型不能直接用洛必达法则先考虑 22011s i n l i m l n 0s i n l i m t t t t t t t e t →⎡⎤⎢⎥⎣⎦→⎛⎫= ⎪⎝⎭用洛必达法则2011(cos sin )limsin 2t t t t t tt te→-=23233310()0()26cos sin limlim22t t t t t t t t t t tt t ee →→⎡⎤⎡⎤-+--+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦==3330110()261lim26t t t t ee →⎛⎫-++ ⎪⎝⎭-==.(19)证明:当0a b π<<<时,1sin 2cos sin 2cos b b b b a a a aππ++>++. 证:令()sin 2cos f x x x x x π=++ 只需证明0a x π<<<时,()f x 严格单调增加()sin cos 2sin f x x x x x π'=+-+cos sin x x x π=-+()cos sin cos sin 0f x x x x x x x ''=--=-< ()f x '∴严格单调减少又()cos 0f ππππ'=+=故0()0()a x f x f x π'<<<>时则单调增加(严格)()()b a f b f a >>由则得证(20)设函数()(0,)f u +∞在内具有二阶导数,且()22Z fx y=+满足等式22220z zx y∂∂+=∂∂.(I )验证()()0f u f u u'''+=; (II )若(1)0,(1)1f f '== 求函数()f u 的表达式.证:(I )()()22222222;zx zy f x y f x y xyx yx y∂∂''=+=+∂∂++()()()()22222223222222zx y f x yf x yx x y x y ∂'''=+++∂++()()()()22222223222222zy x f x yf x yy x y x y ∂'''=+++∂++()2222222222()0()()0f x y z zf x yx y x yf u f u u'+∂∂''+=++=∂∂+'''∴+=代入方程得成立(II )令(),;,dp p dp du c f u p c p du u p u u'==-=-+=⎰⎰则22(1)1,1,()ln ||,(1)0,0()ln ||f c f u u c f c f u u '===+==∴= 由(21)已知曲线L 的方程221(0)4x t t y t t⎧=+≥⎨=-⎩(I )讨论L 的凹凸性;(II )过点(1,0)-引L 的切线,求切点00(,)x y ,并写出切线的方程; (III )求此切线与L (对应0x x ≤部分)及x 轴所围的平面图形的面积.解:(I )4222,42,12dx dy dy t t t dt dt dx t t-==-==-222312110(0)2dy d d y dx t dx dx dt t t t dt ⎛⎫⎪⎛⎫⎝⎭=⋅=-⋅=-<> ⎪⎝⎭处(0L t ∴>曲线在处)是凸(II )切线方程为201(1)y x t ⎛⎫-=-+⎪⎝⎭,设2001x t =+,20004y t t =-,则2223200000000241(2),4(2)(2)t t t t t t t t ⎛⎫-=-+-=-+⎪⎝⎭得200000020,(1)(2)001t t t t t t +-=-+=>∴=点为(2,3),切线方程为1y x =+(III )设L 的方程()x g y =则()3()(1)S g y y dy =--⎡⎤⎣⎦⎰ ()224024241t t y y x y -+==±-=±-+解出t 得由于(2,3)在L 上,由()232241()y x x y g y ===--+=得可知()30944(1)S y y y dy ⎡⎤=-----⎣⎦⎰ 3300(102)44y dy ydy =---⎰⎰3333220002(10)44(4)214(4)3y y yd y y =-+--=+⨯⨯-⎰8642213333=+-=- (22)已知非齐次线性方程组 x 1+x 2+x 3+x 4=-1,4x 1+3x 2+5x 3-x 4=-1,a x 1+x 2+3x 3+bx 4=1有3个线性无关的解.① 证明此方程组的系数矩阵A 的秩为2.② 求a,b 的值和方程组的通解.解:① 设α1,α2,α3是方程组的3个线性无关的解,则α2-α1,α3-α1是AX =0的两个线性无关的解.于是AX =0的基础解系中解的个数不少于2,即4-r(A )≥2,从而r(A )≤2.又因为A 的行向量是两两线性无关的,所以r(A )≥2.两个不等式说明r(A )=2.② 对方程组的增广矩阵作初等行变换:1 1 1 1 -1 1 1 1 1 -1(A |β)= 4 3 5 -1 -1 → 0 –1 1 –5 3 ,a 1 3b 1 0 0 4-2a 4a+b-5 4-2a由r(A )=2,得出a=2,b=-3.代入后继续作初等行变换:1 02 -4 2→ 0 1 -1 5 -3 .0 0 0 0 0得同解方程组x 1=2-2x 3+4x 4,x 2=-3+x 3-5x 4,求出一个特解(2,-3,0,0)T 和AX =0的基础解系(-2,1,1,0)T ,(4,-5,0,1) T.得到方程组的通解: (2,-3,0,0)T +c 1(-2,1,1,0)T +c 2(4,-5,0,1)T , c 1,c 2任意.(23) 设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和都为3,向量α1=(-1,2,-1)T , α2=(0,-1,1)T 都是齐次线性方程组AX =0的解.① 求A 的特征值和特征向量.② 求作正交矩阵Q 和对角矩阵Λ,使得 Q T AQ =Λ.解:① 条件说明A (1,1,1)T =(3,3,3)T ,即 α0=(1,1,1)T 是A 的特征向量,特征值为3.又α1,α2都是AX =0的解说明它们也都是A 的特征向量,特征值为0.由于α1,α2线性无关, 特征值0的重数大于1.于是A 的特征值为3,0,0.属于3的特征向量:c α0, c ≠0.属于0的特征向量:c 1α1+c 2α2, c 1,c 2不都为0.② 将α0单位化,得η0=(33,33,33)T . 对α1,α2作施密特正交化,的η1=(0,-22,22)T , η2=(-36,66,66)T . 作Q =(η0,η1,η2),则Q 是正交矩阵,并且 3 0 0Q T AQ =Q -1AQ = 0 0 0 .0 0 0。
目录Ⅰ历年考研真题试卷 (2)浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (2)浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (5)浙江大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (7)浙江大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (9)浙江大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (11)浙江大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (13)浙江大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (15)浙江大学2015年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (16)浙江大学2016年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (17)浙江大学2017年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (18)浙江大学2018年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (19)浙江大学2019年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 (21)Ⅱ历年考研真题试卷答案解析 (23)浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (23)浙江大学2008年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (31)浙江大学2009年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (39)浙江大学2010年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (46)浙江大学2011年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (52)浙江大学2012年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (57)浙江大学2014年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (64)浙江大学2016年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题答案解析 (70)Ⅰ历年考研真题试卷浙江大学2007年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:高等代数编号:601注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。
一、(17分)设整系数的线性方程组为),..2,1(,1n i b x ai j nj ij==∑=,证明该方程组对任意整数n b b b ,..,,21都有整数解的充分必要条件是该方程组的系数行列式等于1±。
浙江大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试题与详解一、(18分)试求图1所示电路中的电压0U 及4V 电压源的输出功率2解:方法一:画出简化后电路图(a ),根据KCL ,KVL 列出方程34211318412433112=++++=+=+=++i i i i i i i i i ⇒A623A6531==i i65110=⨯=i U V 33.15W 346623434-=-=⨯-=⨯-=i U P V W2KCL,KVL 考点链接:电路基本定理,简单电路的等效变换二、(10分)如图2所示,含源二端网络N 通过π型电路连接负载R ,欲使流过R 的电流为N 网络端口电流的6I,负载R 的取值应为多少?RI 6RI 6图2 (a ) 解:如图(a )所示令 R Ii 61=3)]66([)15)(66(⨯+-=+++=I R I I R R I R I U或直接应用分流关系可得 RIRR R I I 98315331161+=+++⋅+⋅= 解得 Ω=910R考点:二端网络,电路定理三、(18分)图3所示电路中,已知1N 、2N 为纯电阻网络,1N 的传输参数为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡161234 2N 是对称网络,当A 03=I 时,测得A 6,V 323-==I U 。
试求:(1)2N 的传输参数;(2)若3—3’端口接电阻Ω=6R ,求3I 为多少?32V33图3解:(1))()(221221I D CU I I B AU U -+=-+= 代入1N 的传输参数得 221226123432I U I I U -=-=根据戴维南定理:求出开路电压 V 243243|0202=⨯===I U U 求出短路电流 16232|0202==-==U I I A Ω==2300I U R eq , eq R I U U 202+= 画出等效电路图U 0R 33'方法一:2N 的传输方程332332DI CU I BI AU U -=--=当3I =0时,有15202=+=eq R I U U V3232CU I AU U =-= ⇒25==C A由对称网络特性可知D A = 1212=⇒=-B BC A即2N 的传输参数矩阵为 =2T ⎥⎦⎤⎢⎣⎡52125 方法二:2N 的开路电阻方程33323233232222I R I R U I R I R U +-=+-=当3I =0时,有15202=+=eq R I U U V23232222I R U I R U -=-= ⇒5.05.23222==R R由对称网络特性可知 3322R R = , 2332R R =即2N 的电阻参数矩阵为 =2R ⎥⎦⎤⎢⎣⎡5.25.05.05.2 53222==R R A 5==D A 2132==R C 1=-BC AD 12=B 即2N 的传输参数矩阵为 =2T ⎥⎦⎤⎢⎣⎡52125 注:2I 为非关联参考方向,故列方程时需注意加负号(2)计算电路如上图32V=⋅=21T T T ⋅⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡161234⎥⎦⎤⎢⎣⎡52125=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡761726332 可得方程33336)(2633232I U I U -=-+=⇒ 36.03-=I A考点:双口网络的各种参数及其方程,双口网络的级联,对称网络。
2006年普通高等学校招生全国统一考试数学(理科)浙江卷本试题卷第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。
全卷共4页,第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至4页 满分150分,考试时间120钟请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
第Ⅰ卷(共 50 分)注意事项:1. 答第 1 卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
2. 每小题选出正确答案后,用2B 铅笔把答题纸上对应题目的答案标号填黑.叁考正式:如果事件 A , B 互斥,那么P ( A+ B ) = P( A)+ P( B) S=24R πP( A+ B)= P( A). P( B) 其中 R 表示球的半径如果事件A 在一次试验中发生的概念是p 球的体积公式V=234R π那么n 次独立重复试验中恰好发生 其中R 表示球的半径k 次的概率:一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(1) 设集合{|1A x =-≤x ≤2},B={x |0≤x ≤4},则A ∩B=(A)[0,2] (B)[1,2] (C)[0,4] (D)[1,4](2) 已知=+-=+ni m i n m ni im 是虚数单位,则是实数,,,其中11 (A)1+2i (B) 1-2i (C)2+i (D)2-I(3)已知0<a <1,log 1m <log 1n <0,则(A)1<n <m (B) 1<m <n (C)m <n <1 (D) n <m <1(3) 在平面直角坐标系中,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-+2,02,02x y x y x 表示的平面区域的面积是 (A)21 (B)23 (C)81 (D)89 (6)函数y=21sin2+4sin 2x,x R ∈的值域是 (A)[-21,23] (B)[-23,21] (C)[2122,2122++-] (D)[2122,2122---] (7)“a >b >c ”是“ab <222b a +”的 (A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件(C)充分必要条件 (D)既不允分也不必要条件(8)若多项式=+-+++++=+n x n x n x a a x x 则,)1()1()1(11102110112(A)9 (B)10 (C)-9 (D)-10(9)如图,O 是半径为l 的球心,点A 、B 、C 在球面上,OA 、OB 、OC 两两垂直,E 、F 分别是大圆弧AB 与AC 的中点,则点E 、F 在该球面上的球面距离是 (A)4π (B)3π (C)2π (D)42π (10)函数f:|1,2,3|→|1,2,3|满足f(f(x))= f(x),则这样的函数个数共有(A)1个 (B)4个 (C)8个 (D)10个第Ⅱ卷(共100分)注意事项:1. 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上。
浙江大学2019年研究生高等代数试题一.n a a a ,,,21 是n 个不相同的整数,证明1)())(()(21+---=n a x a x a x x f 在有理数域上可约的充分必要条件是)(x f 可表示为一个整数多项式的平方二.设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n a a a 21α,且0=ααT,求(1)T n E αα- (2)1)(--T n E αα(其中n E 为n 阶单位阵,的转置为ααT) 三.矩阵n m A ⨯是行满秩)(m A =即秩,证明: (1)存在可逆阵Q ,使得Q E A m )0,(= (2) 存在矩阵mn B ⨯,使得mE AB =四.设n 阶方阵A 满足A A =2,n ααα,,,21 是n P 中n 个线形无关的列向量,设2V 是由n A A A ααα,,,21 生成的子空间,1V 是0=AX 的解空间,证明:21V V P n⊕=(21V V ⊕表示1V 与2V 的直和)五.设B A ,都是n 阶实对称矩阵,且B 正定,则存在⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n D S λλ 1及,使得T T SS B SDS A ==, 六.设n 阶矩阵)(ij a A =,满足下列条件:(1)0≤ij a ≤1,j i ,∀ (2)121=+++in i i a a a (i=1,2, ,n)求证:(1)A的每一个特征值λ,都有1≤λ(2)10=λ为A 的一个特征⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ℜ是实数i n nx x x |1 ,阶正定阵是n A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n x x 1α,n n y y ℜ∈⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛= 1β,求证:(1)))(()(2ββααβαA A A T T T ≤等号成立当且仅当βα与线形相关时成立(2)若是正定矩阵,则A ))(()(2ββααβαA A A TTT≤也成立八(1)设B A ,分别为复数矩阵域上的阶方阵阶和l k ,并且B A ,没有公共的特征值,求证XB AX =只有空解(这里k k ij x X ⨯=)()(2)在nn ⨯ℜ中,变换nn A XA AX X ⨯ℜ∈+A ,: ,A 为一个固定的矩阵,且A 的特征值不为(-A )的特征值,求证:A 为一个线形变换。
2006年考研数学一真题一、填空题(1~6小题,每小题4分,共24分。
)(1)limx→0xln(1+x)1−cosx= 。
【答案】2。
【解析】等价无穷小代换:当x→0时,l n(1+x)~x,1−cosx~12x2所以limx→0xln(1+x)1−cosx=limx→0x212x2=2综上所述,本题正确答案是2。
【考点】高等数学—函数、极限、连续—无穷小量的性质及无穷小量的比较(2)微分方程y′=y(1−x)x的通解为__________。
【答案】y=Cxe−x(x≠0),C为任意常数。
【解析】原式等价于dyy =1−xxdxdy y =1−xxdx⇒ln|y|=ln|x|−lne x+ln|C|(两边积分)即y=Cxe−x(x≠0),C为任意常数综上所述,本题正确答案是y=Cxe−x(x≠0)。
【考点】高等数学—常微分方程—一阶线性微分方程(3)设Σ是锥面z=√x2+y2(0≤z≤1)的下侧,则∬xdydz+Σ2ydzdx+3(z−1)dxdy= 。
【答案】2π。
【解析】设Σ1:z =1(x 2+y 2≤1),取上侧,则∬xdydz +2ydzdx +3(z −1)dxdy =Σ∬xdydz +2ydzdx +3(z −1)dxdyΣ+Σ1−∬xdydz +2ydzdx +Σ13(z −1)dxdy而∬xdydz +2ydzdx +3(z −1)dxdy Σ+Σ1=∭6dvV=6∫dθ2π0∫rdr 10∫dz 1r=2π∬xdydz +2ydzdx +3(z −1)dxdy =Σ1所以∬xdydz +2ydzdx +3(z −1)dxdy = Σ2π综上所述,本题正确答案是2π。
【考点】高等数学—多元函数积分学—两类曲面积分的概念、性质及计算(4)点(2,1,0)到平面3x +4y +5z =0的距离d = 。
【答案】√2。
【解析】点到平面的距离公式:d =|Ax +By +Cz +D|√A 2+B 2+C2其中(x 0,y 0,z 0)为点的坐标,Ax +By +Cz +D =0为平面方程 所以d =|3×2+4×1+5×0+0|√32+42+52=√2综上所述,本题正确答案是√2。
第 1 页 共 5 页浙江大学2006年攻读硕士研究生入学初试试题考试科目:高等代数科目代号:341注意:所有解答必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效!{},(,)0(,)0(,)0(,)0,0(,)i i i A B B A B A A B rankArank A b xA x A b x A B x A b i xA rankA rank A B =⇒=⇔==⇔=∀⇔=⇒===Q :一、(15分)矩阵具有相同的行数,把的任意一列加到得到矩阵秩不变,证明:把的所有列同时加到上秩也不变.:法一:取的列向量的极大线性无关组,那么知道的任何列都可以由这些向量线性表(行出,从而得结论。
法二秩列秩矩阵证的秩)明而11121212221211121212221.....................(2)..................n n n n nn n n n x a xa x a x a x a x a x D a xa xa xD a xa x a xa xa x a x D a ++++++=+++++++++=+二、(15分)(1)把下面的行列式表示成按的幂次排列的多项式把行列式的所有元素都加上同一个数,则行列式所有元素代数余子式之和不变.)证明:(11112121112212212111212111121211122122121112212211112121......................................................n n nn nn n n nn n nn n nnn n nn na xa x a x a a a a a a xa xa x a a a a a a a a a xx x a a a a a a a a a a a a a a a a a a +++---=++---------=+---111212121112212211,1112121............11...1..................(),n n nn nn niji j n n n nn nij n n ij ija a a a a a a a a a a a A xA x A a a a a a a A a A A a ≤≤⨯------=+=+---=∑为中的代数余子式。
浙江大学2006年攻读硕士研究生入学初试试题考试科目:高等代数 科目代号:341注意:所有解答必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上一律无效!{},(,)0(,)0(,)0(,)0,0(,)i i i A B B A B A A B rankArank A b xAx A b x A B x A b i xA rankA rank A B =⇒=⇔==⇔=∀⇔=⇒===:一、(15分)矩阵具有相同的行数,把的任意一列加到得到矩阵秩不变,证明:把的所有列同时加到上秩也不变.:法一:取的列向量的极大线性无关组,那么知道的任何列都可以由这些向量线性表(行出,从而得结论。
法二秩列秩矩阵证的秩)明而11121212221211121212221.....................(2)..................n n n n nn n n n x a x a x a x a x a x a x D a xa xa xD a xa x a x a x a x a x D a ++++++=+++++++++=+二、(15分)(1)把下面的行列式表示成按的幂次排列的多项式把行列式的所有元素都加上同一个数,则行列式所有元素代数余 子式之和不变.)证明:(11112121112212212111212111121211122122121112212211112121......................................................n n nn nn n n nn nn n nn nn n nn na x a x a x a a a a a a x a x a x a a a a a a a a a x x x a a a a a a a a a a a a a a a a a a +++---=++---------=+---111212121112212211,1112121............11...1..................(),n n nn nn niji j nn n nn nij n n ij ij a a a a a a a a a a a a A xA xA a a a a a a A a A A a ≤≤⨯------=+=+---=∑为中的代数余子式。
21112212212111221221111212111121211112121222:100...011...1011...1...1........................... (1)1...011...11 (1)n nn nn n nn nn n nn nn n Lem m a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---=---------=1,12(895)....ij i j nn n nnP A a a ≤≤∑依第一列和第二行展开参考中科大课本习题。
111211112121222212221,1212(2)()1...1 011 (1)11 (1)1...1 (1)...1...ij n n ij n n i j nn n nn n n nnD D x a x a x a x a a a D a x a x a x a a a a xa xa xa a a ≤≤+++=+++=+++∑只需说明的代数余子式之和与无关即可。
,得证。
**2*()()()()111det ()()'(det )1det 1det 'n n i ii i A ii A A A n A A A AA A I i ii AA I A A A A A ±===⋅⇒=⇒=⇒=±=⋅三、(15分)证明下面的和等价:矩阵是正交矩阵;矩阵的行列式为;当时,矩阵所有元素的代数余子式为其本身,当-时,矩阵所有元素的代数余子式为其本身乘以-1.证明:对阶矩阵,设的伴随矩阵为,我们有,;且,也就是矩阵所有元素的代数余子式为其本*det ()()det det 1det 'det det ''n A ii i A A A A A A I A AA AA I A ⇒=±⇒=⋅⇒⋅=⋅⇒=⇒身乘以.,由矩阵所有元素的代数余子式为其本身乘以,是正交矩阵.22222,()0;0,2,0.()()(),()0()0;,00,kkkab A A x a d x ad bc cd A k A A abI A a d ad bc A cdA x a d x ad bc ab A cd A A x ϕλλϕλλλλϕλ⎛⎫=-++-=⎪⎝⎭=>=--=-==-++-=---++-=⎛⎫=⎪⎝⎭==四、(15分)(1)设矩阵则矩阵满足方程(2)二阶矩阵满足则:(1)的特征多项式为:又故满足方程(2)设矩阵也就是满足方程证明222()0,0,00.kx a d x ad bc xa d ad bc A x A -++-⇒+=-===由(1):由(1),满足方程,也就是1*1*2322010232,101,2,223001011522900100,252,2740012252259274(9)(225A P B P A P E B PA B I B λλλλλλ--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪===+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭---⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪==--∴=-- ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭⎝⎭-⎛⎫⎪-=-=-- ⎪ ⎪-⎝⎭五、(15分)设矩阵求的特征值和特征向量.解:123933),9,3;02{|9}20,110{|3}11V v Bv v F F V v Bv v F λλλ===-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪===-⊕ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫ ⎪===- ⎪ ⎪⎝⎭特征值属于9的特征子空间为:属于3的特征子空间为:,(特征向量为相应特征子空间的非零向量)。
12121212121212112,,,,,.dim ()dim dim dim (),1,2.dim dim ,.i i i W W W V W W W W W W W W W W W W W W W W W W i W W W W W W W W W W ⊆=+=+=+=+-===⊆⇒= 六、(15分)设是向量空间的子空间,证明:由维数定理而,故又证明12312312111212,,,,,(,,),,1(,,)A B C D X Jordan X Jordan diag X Jordan diag X λλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(两重)七、(15分)三阶矩阵具有相同的特征多项式,证明其中必有两个矩阵相似.:列举出三阶方阵所有可能的标准型如下,1)有三个不同的特征值,则标准型必为:;2)有两个不同的特征值则标准型为: ,或者;3)有只有证明一个特征1111111111,11(,,)Jordan diag Jordan λλλλλλλλλλ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭值则标准型为:,或者 1;从而四个具有相同特征多项式的三阶方阵必有两个方阵的标准型相同故相似.121212dim ,dim .,,,,,,,,'0,'0''r r r n n n n V W W V n W r W W V O W O X Z XZ X O O O I I Y Y Z Y ψψψαααααααααψψ⊥⊥++==⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⇒=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭八、(15分)设是向量空间的正交变换,是的不变子空间,证明也是的不变子空间.:设分别取和的单位正交基:和则为的标准正交基,则在这组基下的方阵应为正交阵,又是的不变子空间证,故可设为明','000,0n r YY I YZ Z XO W Y ψ-⊥⇒==⇒=⎛⎫=⎪⎝⎭从而故也是的不变子空间.111112121212.()1,(,,,),(,,,),(,,,)(,,,n n n A G G AG A A n n n k n k A O O AO A A A λαααααααααααααα-⇐=<==== 九、(15分)设为实矩阵,证明存在正交矩阵,使为上三角矩阵的充要条件是的特征值均为实数证明:必要性显然。
对的阶数进行归纳:时显然成立;设时充分性成立,那么时:设属于的特征值的单位特征向量为把扩充成标准正交基令则为正交阵。
且111111111111111111111111111)011110010101010000n O A A n A n n O O A O G O O O G AG O AO O O O A O O A O λβλββλβλβ-----⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭---⎛⎫=⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫===⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭-其中为维行向量,为阶实方阵而且特征值均为实数,由归纳假设,存在阶正交阵使得为上三角阵令则⎪为上三角方阵。
11221212121211122212121212112211()[],()[],1,2,(,)(,)(,,,)(,),(,)|,,1,2,,(,)1,1,2,(,,,)(,i i i i i i i i i i i i i i i P f f x P x g g x P x i f g f g f f f g g f g g f g d f g d d f g i f a d g b d a b i d f f f g g f g g a d a d a d b =∈=∈====⇒=======十、(15分证明)设为数域,证明::设且有则221122112212121212121212121212121221121212211112121122,,)(,,,)(,,,)','|(,)(,),'|(,)(,)'|(,)1'1,'(,)(,)d b d a d b d b d d d a a a b b a b b a a a b b a b b d d a a a b a a b a d b a b b b a b b d a b d d d d d d d f g f g ======⇒=⇒====。
令则且从而。