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评分及理由
(1)得分及理由(满分5分)
学生作答中,第一问通过合同变换下矩阵行列式相等(|A|=|B|)来建立方程,得到 a = -1/2 或 a = 1(第二次识别结果)或 a = 6(第一次识别结果)。然后通过秩检验排除 a=1(因为当 a=1 时,A 的秩为 1,而 B 的秩为 2,不相等,故舍去),最终得到 a = -1/2。
标准答案中,第一问是通过合同变换下矩阵的正负惯性指数相同(即特征值符号分布相同)来求解的。计算 B 的特征值为 0, 2, 4,然后计算 A 的特征值,令 1+2a = 0(对应 B 的 0 特征值)得到 a = -1/2。
学生的思路(利用行列式和秩)与标准答案(利用惯性指数)不同,但也是正确的。合同变换下,矩阵的秩确实相等,且如果矩阵是实对称矩阵(本题中 A 和 B 都是实对称矩阵),合同变换也保持矩阵的行列式符号相同(但行列式值本身不一定相等,除非是正交变换)。然而,学生错误地认为合同变换下 |A| = |B|,这是不正确的(因为 P^T A P = B,则 |B| = |P|^2 |A|,一般 |P| ≠ ±1)。因此,学生建立方程的依据是错误的。
尽管出发点错误,但学生通过额外的秩检验排除了错误解,最终得到了正确答案 a = -1/2。由于思路正确(利用秩)且最终答案正确,但核心逻辑(行列式相等)错误,因此酌情扣分。
扣分项:逻辑错误(错误使用合同变换下行列式相等)扣 2 分。
得分:5 - 2 = 3 分。
(2)得分及理由(满分5分)
学生作答中,第二问没有给出任何内容(被涂抹未显示完整),因此无法判断其解答。
扣分项:未作答,扣 5 分。
得分:0 分。
题目总分:3+0=3分
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