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2023年考研数学(二)考试试题 - 第22题回答
线性代数
发布于2025年10月22日 20:35
阅读数 29


评分及理由

(1)得分及理由(满分6分)

第1次识别结果中,学生正确写出矩阵A为 \(\begin{bmatrix}1&1&1\\2&-1&1\\0&1&-1\end{bmatrix}\),与标准答案一致,得6分。

第2次识别结果中,学生给出的矩阵A为 \(\begin{bmatrix}1&-1&-1\\2&-1&1\\0&1&-1\end{bmatrix}\),与标准答案不一致。但根据题目描述,A作用于向量后得到的结果是 \(\begin{pmatrix}x_1+x_2+x_3\\2x_1-x_2+x_3\\x_2-x_3\end{pmatrix}\),这对应系数矩阵 \(\begin{bmatrix}1&1&1\\2&-1&1\\0&1&-1\end{bmatrix}\)。学生给出的矩阵第一行第二、三列符号错误,存在逻辑错误。但由于有两次识别,且第一次识别正确,根据规则"只要其中有一次回答正确则不扣分",本题仍得6分。

(2)得分及理由(满分6分)

学生两次识别都正确求出了特征值:\(\lambda_1=-2\),\(\lambda_2=2\),\(\lambda_3=-1\),与标准答案一致。

特征向量求解:

  • 对于\(\lambda_1=-2\),学生得到\(\alpha_1=[0,-1,1]^T\),与标准答案\(\xi_2=(0,1,-1)^T\)方向相反但成比例,这是允许的,不扣分。
  • 对于\(\lambda_2=2\),学生得到\(\alpha_2=[4,3,1]^T\),与标准答案\(\xi_3=(4,3,1)^T\)一致。
  • 对于\(\lambda_3=-1\),学生得到\(\alpha_3=[-1,0,2]^T\),与标准答案\(\xi_1=(-1,0,2)^T\)一致。

构造的矩阵P和对角矩阵Λ:学生构造的\(P=\begin{bmatrix}0&4&-1\\-1&3&0\\1&1&2\end{bmatrix}\),\(\Lambda=\begin{bmatrix}-2&0&0\\0&2&0\\0&0&-1\end{bmatrix}\),虽然特征向量的排列顺序与标准答案不同,但这是允许的,只要特征值与特征向量对应正确即可。

因此本题得6分。

题目总分:6+6=12分

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