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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20日 08:40
阅读数 288


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生正确写出矩阵A为 \(\begin{pmatrix}1 & 1 & 1\\2 & -1 & 1\\0 & 1 & -1\end{pmatrix}\),与标准答案一致。虽然使用了不同的推导方式(直接观察线性变换对应的矩阵),但思路正确,结果准确。得4分。

(2)得分及理由(满分8分)

学生正确计算了特征多项式 \(|λE-A|\) 并得到特征值 -2, 2, -1(顺序不同但不影响)。特征向量的计算:

  • λ=-2 时得到特征向量 (0,-1,1)ᵀ,与标准答案 (0,1,-1)ᵀ 仅差一个常数倍,正确
  • λ=2 时得到特征向量 (4,3,1)ᵀ,与标准答案一致
  • λ=-1 时得到特征向量 (-1,0,2)ᵀ,与标准答案一致

构造的矩阵 \(P=\begin{pmatrix}0 & 4 & -1\\-1 & 3 & 0\\1 & 1 & 2\end{pmatrix}\) 和对角矩阵 \(\Lambda=\begin{pmatrix}-2 & 0 & 0\\0 & 2 & 0\\0 & 0 & -1\end{pmatrix}\) 正确。

扣分项:特征向量在矩阵P中的排列顺序与对角矩阵特征值顺序不完全对应。虽然数学上允许任意顺序,但需要P中特征向量的排列与Λ中对角元顺序一致。学生的P中第一列对应λ=-2,第二列对应λ=2,第三列对应λ=-1,而Λ中对角元顺序是-2,2,-1,这是匹配的。没有逻辑错误。

得8分。

题目总分:4+8=12分

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