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2011年考研数学(一)考试试题 - 第21题回答
线性代数
发布于2025年9月22日 17:47
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评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

学生第一次识别结果中,特征值判断有误:将特征向量识别为二维向量(如$\begin{pmatrix}-1\\0\end{pmatrix}$),且特征值推导逻辑混乱(如错误得出$\lambda_1=-1$对应$\alpha_1=\begin{pmatrix}-1\\0\end{pmatrix}$,但实际应为三维向量)。但第二次识别结果正确:通过$A\begin{pmatrix}1\\0\\-1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}-1\\0\\1\end{pmatrix}=-1\cdot\begin{pmatrix}1\\0\\-1\end{pmatrix}$得出$\lambda_1=-1$和$\alpha_1=\begin{pmatrix}1\\0\\-1\end{pmatrix}$(与标准答案$\begin{pmatrix}-1\\0\\1\end{pmatrix}$差负号,但等价,不扣分);通过$A\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix}$得出$\lambda_2=1$和$\alpha_2=\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix}$(正确);通过秩为2得出$\lambda_3=0$,并用正交性解得$\alpha_3=\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix}$(正确)。但第一次识别错误较多,第二次正确,综合给分5分(扣1分因第一次识别有严重维度错误)。

(2)得分及理由(满分5分)

学生第二次识别中,正确单位化特征向量得到正交矩阵$Q$,并通过$A=Q\Lambda Q^T$计算得$A=\begin{pmatrix}0&0&1\\0&0&0\\1&0&0\end{pmatrix}$(与标准答案一致)。但第一次识别中单位化矩阵$Q$的构造有误(如$\begin{pmatrix}\frac{\sqrt{2}}{2}&\frac{\sqrt{2}}{2}&0\\0&0&1\\-\frac{\sqrt{2}}{2}&\frac{\sqrt{2}}{2}&0\end{pmatrix}$错误,应为$\begin{pmatrix}\frac{\sqr...

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