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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11月11日 15:52
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评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

第1次识别结果中,学生给出的矩阵A为 \(\begin{pmatrix}1&1&1\\2&-1&1\\0&0&-1\end{pmatrix}\),但第三行应为 \(x_2 - x_3\),学生误写为 \(x_3 - x_4\) 并错误推导出第三行为 \((0,0,1,-1)\),最终得到错误矩阵。第2次识别结果中,学生正确写出 \(A = \begin{pmatrix}1&1&1\\2&-1&1\\0&1&-1\end{pmatrix}\),与标准答案一致。根据“两次识别中只要有一次正确则不扣分”的原则,本题不扣分,得4分。

(2)得分及理由(满分8分)

特征值计算:两次识别均正确得到特征值 \(\lambda_1 = -2, \lambda_2 = -1, \lambda_3 = 2\),与标准答案一致,不扣分。

特征向量计算:对于 \(\lambda_1 = -2\),两次识别均正确得到特征向量 \((0,1,-1)^T\);对于 \(\lambda_3 = 2\),两次识别均正确得到特征向量 \((4,3,1)^T\)。但对于 \(\lambda_2 = -1\),第1次识别得到 \((1,0,-2)^T\),第2次识别也得到 \((1,0,-2)^T\),而标准答案为 \((-1,0,2)^T\)。这两个向量仅差一个常数倍(-1倍),属于同一特征向量空间,因此本质正确,不扣分。

矩阵P和对角矩阵Λ:第1次识别中,P的列向量顺序为 \(\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3\) 对应特征值 \(-2, -1, 2\),但Λ写为 \(\begin{pmatrix}-2&-1\\&2\end{pmatrix}\),形式不完整且未明确对角元素顺序,存在表达不严谨。第2次识别中,P的列向量顺序相同,但Λ明确写为 \(\begin{pmatrix}-2&0&0\\0&-1&0\\0&0&2\end{pmatrix}\),与P的列向量顺序匹配,且与标准答案的Λ仅在元素顺序上不同(标准答案为 \((-1,-2,2)\) 顺序),但特征值顺序不影响对角化本质,因此不扣分。综合两次识别,核心逻辑正确,得8分。

题目总分:4+8=12分

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