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2019年考研数学(二)考试试题 - 第23题回答
线性代数2
发布于2025年12月1日 22:21
阅读数 13


评分及理由

(Ⅰ)得分及理由(满分5分)

学生正确利用相似矩阵的性质:迹相等和行列式相等,建立方程组并解得 \(x=3, y=-2\)。思路正确,计算无误。但需注意,学生给出的第一个方程 \(x-4 = y+1\) 实际上是利用迹相等:\( \text{tr}(A) = -2+x+(-2) = x-4\),\( \text{tr}(B) = 2+(-1)+y = y+1\),因此 \(x-4 = y+1\) 正确。第二个方程利用行列式相等:\(|A| = -2(-2x+4) = 4x-8\),\(|B| = -2y\),因此 \(4x-8 = -2y\),即 \(-2x+4 = y\),与学生的写法一致。方程组解得正确。因此第(Ⅰ)部分得满分5分。

(Ⅱ)得分及理由(满分6分)

学生思路正确:先分别求A和B的特征值与特征向量,然后通过相似对角化构造过渡矩阵。但具体计算存在多处错误:

  1. 对于矩阵A,当 \(\lambda=2\) 时,解 \((A-2I)x=0\),学生给出的特征向量 \(\gamma_1 = (-\frac12, 1, 0)^T\) 是正确的(可验证)。
  2. 当 \(\lambda=-1\) 时,解 \((A+I)x=0\),学生给出 \(\gamma_2 = (-2, 1, 0)^T\),但验证:\(A\gamma_2 = \begin{pmatrix}-2&-2&1\\2&3&-2\\0&0&-2\end{pmatrix}\begin{pmatrix}-2\\1\\0\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}2\\-1\\0\end{pmatrix} = (-1)\begin{pmatrix}-2\\1\\0\end{pmatrix}\),正确。
  3. 当 \(\lambda=-2\) 时,解 \((A+2I)x=0\),学生给出 \(\gamma_3 = (-\frac14, \frac12, 1)^T\),验证:\(A\gamma_3 = \begin{pmatrix}-2&-2&1\\2&3&-2\\0&0&-2\end{pmatrix}\begin{pmatrix}-1/4\\1/2\\1\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}1/2\\-1\\-2\end{pmatrix} = (-2)\b...
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