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同济大学矩阵论考试题型

题型一:广义逆和最小二乘解1设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=211,311220201βA ,求不相容方程组β=Ax 的最优最小二乘解.(12分)2.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=733411123221A ,求A 的广义逆+A 。

(12分) 3、(15分)设线性方程组1212122136126x x x x x x -=⎧⎪-=⎨⎪-+=-⎩,用广义逆验证它是矛盾方程,并求它的最小二乘解的通解.4.设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=733411123221A ,求A 的广义逆+A 。

(12分)5.(15分)设线性方程组1231231232024213632x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=⎨⎪-+=-⎩,用广义逆验证它是矛盾方程,并求它的最小二乘解的通解.6、(18分) 设方程=Ax b ,其中121121031-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭A ,111-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭b1、 求A 的满秩分解(记为=A BC );2、 说明方程=Ax b 为矛盾方程;3、 求方程=Ax b 的长度最小最小二乘解和最小二乘解通解.7、(本题12分) 用广义逆验证线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧-=-+=+--=-+24420442122321321321x x x x x x x x x 是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

8、(15分)用广义逆验证线性方程组12312312341228141x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+-=-⎩ 是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

9、(15分)用广义逆验证线性方程组12312312341228141x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+-=-⎩ 是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

10、(15分)用广义逆验证线性方程组12312312341228241x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=⎨⎪-+-=-⎩是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

11、(15分)用广义逆验证线性方程组12312312341228141x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+-=-⎩ 是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

12、(15分)用广义逆验证线性方程组1231231232212441221x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+-=-⎩ 是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

13.设线性方程组1212122124126x x x x x x -=⎧⎪-=⎨⎪-+=-⎩,用广义逆验证它是矛盾方程,并求它的最小二乘解的通解。

(10分)14、(15分)用广义逆验证线性方程组12312312341228241x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=⎨⎪-+-=-⎩是矛盾方程祖,并求其最小二乘通解。

15.(15分)设线性方程组1231231232212441221x x x x x x x x x -+=⎧⎪-+-=-⎨⎪-+-=-⎩,用广义逆验证它是矛盾方程,并求它的最小二乘解的通解。

题型二:广义特征值 特征向量1设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2112,4222B A .求A 相对于 B 的广义特征值和广义特征向量.(12分)2.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=4224,4222B A 。

求A 相对于 B 的广义特征值和广义特征向量。

(12分)3.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=4224,4222B A 。

求A 相对于 B 的广义特征值和广义特征向量。

(12分)题型三:矩阵分解1设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----=8410101749A ,求A 的谱分解. (12分) 2、(10分)设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=140102011A ,求矩阵A 的LR 分解.3.(10分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=200242111A ,求矩阵A 的谱分解.4、(10分)设1210A -⎛⎫= ⎪-⎝⎭,求A 的谱分解.5、(本题10分)设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=102322121A ,求A 的三角分解(LU 分解)。

6、(10分)设矩阵111102111A -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,求A 的三角分解A =LR ,7、(10分)设矩阵112122424483A -⎛⎫ ⎪=--- ⎪ ⎪--⎝⎭,求A 的满秩分解。

8、(10分)设矩阵111102111A -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,求A 的三角分解A =LR ,9、设矩阵121223140A ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,求A 的三角分解A =LR ,10.设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=140102011A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=731b ,用Doolittle 分解计算线性方程组b Ax =(10分)11(10分)设矩阵121223140A ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,求A 的三角分解A =LR ,题型四:J 标准型和e A(t)的求解1设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛------=8610111769A ,求可逆阵P 和若当(Jordan )标准形J ,使P AP J -=1,并求At e 2(16分)2 设A =-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪313729214。

求可逆阵P 和若当(Jordan )标准形J ,使P AP J -=1,并求e At (18分)3、(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=101434210A ,求可逆阵P 和A 的Jordan 标准形J ,使1P AP J -=.4. 设A =-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪313729214。

求可逆阵P 和若当(Jordan )标准形J ,使P AP J -=1,并求eAt(18分)5.(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=300142011A ,求可逆阵P 和A 的Jordan 标准形J ,使1P AP J -=.6、(7分)设200311313⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪⎝⎭A ,求A 的若当(Jordan )标准形J .7、(本题12分) 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=221010110A ,求矩阵A 的Jordan 标准型8、(15分)设矩阵110330102A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,求A 的Jordan 标准形J 与可逆阵P ,使1P A P J -=。

9、(15分)设矩阵110341213A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭,求A 的Jordan 标准形J 。

10、(15分)设矩阵110335102A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,求A 的Jordan 标准形J 与可逆阵P ,使1P AP J -=。

11、(15分)设矩阵110341213A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭,求A 的Jordan 标准形J 与可逆阵P ,使1P A P J -=。

12.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----=412927313A ,求可逆阵P 和A 的Jordan 标准形J ,使1P A P J -=。

(1513(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=110430102A ,求A 的Jordan 标准形J 与可逆阵P ,使1P AP J -=。

题型五:矩阵函数求解下常微分方程组1用矩阵函数求解下常微分方程组初值问题的解⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧++-=+-=0)0(1)0(,14321212211x x x x dtdxx x dt dx .(18分) 2用矩阵函数求解下常微分方程组初值问题的解⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧++-=++-=1)0(2)0(,014321212211x x x x dtdxx x dt dx 。

(18分) 3、(15分)用矩阵函数求解常微分方程组初值问题的解()⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=T=0131150t t x x dt dx |)(.4.用矩阵函数求解下常微分方程组初值问题的解⎩⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧++-=++-=1)0(2)0(,014321212211x x x x dtdxx x dt dx 。

(18分) 5.(15分)用矩阵函数求解常微分方程组初值问题的解⎪⎩⎪⎨⎧+=-=21221154x x dt dxx x dt dx ,⎩⎨⎧-==101021)()(x x 6、(18分)用矩阵函数求解下面常微分方程组初值问题的解: ()()()()()()1121221200102431t t t (),()t t t ⎧=-+⎪=⎧⎪⎨⎨=⎩⎪=-+⎪⎩dx x x x dtx dx x x dt7、(15分)求微分方程组的初值问题⎪⎩⎪⎨⎧===)0()()()(0x t x t Ax dtt dx t 的解,其中⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=336018027A ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=213)0(x 。

8、(15分)求微分方程组的初值问题⎪⎩⎪⎨⎧===)0()()()(0x t x t Ax dtt dx t 的解,其中122121112A --⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=213)0(x 。

9、(15分)求微分方程组的初值问题⎪⎩⎪⎨⎧===)0()()()(0x t x t Ax dtt dx t 的解,其中⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=336018027A ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=213)0(x 。

10、(15分)求微分方程组的初值问题⎪⎩⎪⎨⎧=+==)0()()()()(0x t x t f t Ax dtt dx t 的解,其中⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1113A ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=11)(t f ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=21)0(x 。

11.(15分)用矩阵函数求解常微分方程组初值问题的解⎪⎩⎪⎨⎧===00|)(x t x Axdt dx t 其中⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3612A ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=210x 。

题型六:T 线性变换(证明 矩阵 特征值)1设V 是二阶实方阵全体,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=0011C . 对任意V A ∈,令=)(A T CA AC +(20分)1) 证明T 是V 的线性变换;2) 求T 在V 的基⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2100,1100,0002,00114321B B B B 下的矩阵表示;3) 求T 的特征值; 4)判别T 是否可对角化.2设V 是二阶实方阵全体, 对任意V A ∈,令=)(A T 2-T A 3A (18分) 4) 证明T 是V 的线性变换;5) 求T 在V 的基⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2100,1100,0002,00114321B B B B 下的矩阵表示;6) 求T 的特征值; 4)判别T 是否可对角化。

3、(15分)设T 为线性空间22R⨯上的变换,22(),T X AXA X R ⨯=∈,其中⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1011A , 求线性变换T 在基123411011110,,,11100000A A A A --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭下的矩阵,并求T 的特征值.5.(15分)设x e x cos =1α,x e x sin =2α,x xe x cos =3α,x xe x sin =4α,x e x x cos 2521=α,x e x x sin 2621=α是6维线性空间V 的一组基,求微分变换D 在这组基下的矩阵,并求D 的特征值.6、(本题16分) 设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111,312,101;100,210,321321321βββααα是3R 中的两组基,(1)求由基123,,ααα到基123,,βββ的转移矩阵;(2)设α在基123,,ααα下的坐标向量是T-)1,1,1(,求α在基123,,βββ下的坐标。

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