矩阵论及应用课程辅导
习题解答封面
习题解答封面
制作人 刘慧 罗发来
研究生应用数学丛书
前前 言言
此习题解答分两部分,第一部分(从第4页到第58页)为
各章习题题目;第二部分(从第59页到第199页)为各章相
应习题的解答.第三部分是工程例题.目录中建立有链接,
当运行幻灯片时,若单击其中带有下划线的蓝色文字,幻
灯片就会跳到相应章节的习题题目处.若单击习题题目
前的题号链接,就会跳出相应习题的解答. 左、右上角的
动作按钮分别表示返回目录、跳到最后一页.左、右下
角的动作按钮表示放映上一页、下一页.
目 录
第1章 线性空间与线性变换···········································(4)
第2章 矩阵的相似及应用··············································(14)
第3章 范数理论及其应用··············································(24)
第4章 矩阵分析及矩阵函数··········································(30)
第5章 矩阵分解······························································(40)
第6章 广义逆矩阵··························································(48)
第7章 工程中矩阵应用实例········································(200)
第一章第一章 线性空间与线性变换
线性空间与线性变换
1.验证以下集合对指定运算是否构成线性空间.
(1)
全体实数的二元数列,对于如下定义的加法 和 数
乘运算
(
⊕
+
=
+
+
⊕ °
(
a b
,
2
2
)
a b
,
1
1
)
a a
1 2
)
(
a
1
°k
(
a b
,
1
1
)
=
(
ka kb
1
,
1
+
a b
,
2
1
k k
(
b
2
a
2
1
)
1)
−
2
(2)设 是一切正实数集合,定义如下加法和数乘运算:
R+
a
其中
k
a=
a b
,
°k
a
,
R
+∈
⊕ =
,
∈
b
k
ab
R
.
(3)平面上不平行于某一向量的全体向量所组成的集合,
对于向量的加法和数与向量的乘法.
(4)设A是n阶实数矩阵,A的实系数多项式f(A)的全体对
于矩阵的加法和数乘.
2.求下列线性空间的维数和一个基.
(1)全体n阶实上(下)三角矩阵形成的实数域上的线性空
间.
(2)全体n阶实对称(反对称)矩阵形成的实数域上的
线性空间.
(3)第1题(2)中的线性空间.
3.3.(MATLAB)
(MATLAB) Ax=0的解空间.
A
其中
1 0
−
0 1
c
c
+
α β γ
4.如果
3
1
Lαβ βγ
L
( ,
, )
2
⎛
= ⎜
1
−⎝
c
+
2
)
=
证明:
−
⎞
⎟
⎠
3 3
5 4
0
=
,并且
c c ≠
1 3
0
.
(
,V V
5.设 分别是齐次线性方程组
1
2
x
x
...
=
与
1
2
V
⊕ =
证明
1
x
的解空间,
n
n
.
= =
R
V
2
x
1
x
0n
+ + + =
x
2
...
6.在立体几何中,所有自原点引出的向量添上零向量构
成一个三维线性空间 .3R
(1)问所有终点都在平面上的向量是否为子空间.
(2)设有过原点的三条直线,这三条直线上的全部向量
分别构成三个子空间
L L L
1
3
,
,
2
.问
L
1
+
L L
2
1
,
+
L
2
+
L
3
能构成哪些类型的子空间,试全部举出.
iα
7.(MATLAB)
量 生成的子空间的交与和空间的基与维数.
(MATLAB)求由下列向量 生成的子空间和由下列向
iβ
⎧
α
1
⎨
α
⎩
2
(1,2,1,0)
T
=
( 1,1,1,1)
T
= −
⎧
β
1
⎨
β
⎩
2
(1)
=
=
(2, 1,0,1)
T
(1, 1,3,7)
−
−
T
(2)
⎧
α
1
⎪
α
⎨
2
⎪
α
⎩
3
=
=
= −
(1,2, 1, 2)
T
− −
(3,1,1,1)
T
( 1,0,1, 1)
T
−
⎧
β
1
⎨
β
⎩
2
− −
(2,5, 6, 5)
T
=
( 1,2, 7,3)
T
= −
−