大学数学-考研试题(理工数学Ⅰ 2024年矩阵的运算)

填空题（2024年理工数学Ⅰ）

设实矩阵A=，若对任意实向量α=,β=,(α^TAβ)²≤α^TAα∙β^TAβ都成立，则a的取值范围是________.

答案解析

[0,+∞)

【解析】

解答过程见word版

讨论

大学数学

微分方程y'=1/(x+y)² 满足条件y(1)=0的解为__________.

已知函数f(x)=x+1，若f(x)=a0/2+ancosnx,x∈[0,π]，则n²sina2n-1 =______.

设函数f(u,v)具有2阶连续偏导数，且df|(1,1)=3du+4dv，令y=f(cosx,1+x²)，则d²y/dx²|x=0=______.

若((1+ax²)sinx-1)/x³=6，则a=______.

设随机变量X,Y相互独立，且均服从参数为λ的指数分布，令Z=|X-Y|，则下列随机变量与Z同分布的是【】

设随机变量X的概率密度为f(x)=，在X=x(0<x<1)的条件下，随机变量Y服从区间(x,1)上的均匀分布，则Cov(X,Y)=【】

设随机变量X,Y相互独立，且X服从正态分布N(0,2),Y服从正态分布N(-2,2)，若P{2X+Y<a}=P{X>Y}，则a=【】

设A是秩为2的3阶矩阵，α是满足Aα=0的非零向量，若对满足βTα=0的3维向量β均有Aβ=β，则【】

设向量α1=,α2=,α3=，若α1,α2,α3线性相关，且其中任意两个向量均线性无关，则【】

在空间直角坐标系O-xyz中，三张平面πi:ai x+bi y+ci z=di (i=1,2,3)的位置关系如图所示，记αi=(ai,bi,ci ),βi=(ai,bi,ci,di)，若r=m,r=n，则【】

矩阵的运算

若矩阵A经初等变换化成B，则【】

设二次型f(x1,x2 )=x1²-4x1 x2+4x2²经正交变换=Q化为二次型g(y1,y2 )=ay1²+4y1 y2+by2²，其中a≥b.(1)求a,b的值；(2)求正交矩阵Q.

证明：秩等于r的矩阵可以表示为r个秩等于1的矩阵之和，但不能表示为少于r个秩等于1的矩阵之和.

设A是n阶满秩矩阵，证明：存在正交矩阵P1,P2使得P1-1AP2=其中λi>0(i=1,2,⋯,n).

设A为3阶矩阵，P=，若PT AP²=，则A=【】

设A为4阶矩阵，A*为A的伴随矩阵，若A(A-A*)=0，且A≠A*，则r(A)取值为【】

矩阵A=,B=，二次型f(x1,x2,x3 )=xT BAx.已知方程组Ax=0的解均是BT x=0的解，但这两个方程组不同解.(1)求a,b的值；(2)求正交变换x=Qy，将f(x1,x2,x3)化为标准形.

下列矩阵中不能相似于对角矩阵的【】

若x=(-1,2,3,0,4)，求‖x‖1,‖x‖2,‖x‖∞.

设A=，求‖x‖1,‖x‖F,‖x‖∞.

矩阵

设A为2阶矩阵，P(α,Aα)，其中α是非零向量且不是A的特征向量(1)证明P为可逆矩阵；(2)若A²α+Aα-6α=0，求P-1AP，并判断A是否相似于对角矩阵.

设矩阵T=,T以及D可逆，证明(A-BD-1 C)-1存在，并求T-1，其中A,B,C,D为适当维度的矩阵。

设A是n级实对称矩阵，证明rank(A)=n的充要条件是：存在实对称矩阵B使AB+B'A是正定矩阵。

设S1,S3为实对称矩阵，S2为实矩阵，则矩阵S=为正定矩阵的充要条件为矩阵S3与矩阵S1-S2 S3-1 S2'皆为正定矩阵。

设A为实对称矩阵。证明当实数t充分大之后，tI+A是正定矩阵，其中I表示单位矩阵。

设A,B,C,D都是n×n矩阵，且|A|≠0,AC=CA，证明=|AD-CB|.

设A=(aij)n×n为正定矩阵.证明：f(x1,x2,…,xn )=是负定二次型，其中符号|∙|表示行列式.

设A=为n×n正定矩阵，证明：|A|≤a11 a22…ann.其中符号|∙|表示行列式.

设A=,A*为A的伴随矩阵，则|(1/4 A)-1 - 15A* |=________.

设A是n阶正定矩阵，B为n阶实方阵，证明：(1)若B'=B,则AB的特征值为实数；(2)若B正定,则AB的特征值皆大于0；(3)若B正定,且AB=BA,则AB正定。