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评分及理由
(Ⅰ)得分及理由(满分6分)
学生作答中,第一次识别结果对(Ⅰ)的解答表述混乱,符号识别错误较多(如“r(E)=r(\overline {ii})=r(\overline {iz})”),但最终得到了a=±1的结论。第二次识别结果思路基本正确:通过向量组等价推出秩相等,进而由|A|=0得到a²=1,从而a=±1。虽然矩阵化简过程与标准答案不完全一致,但核心逻辑正确,且最终结论正确。根据“思路正确不扣分”原则,以及考虑到识别可能带来的符号误写(如矩阵元素),本部分不扣分。
得分:6分
(Ⅱ)得分及理由(满分6分)
学生作答存在多处逻辑错误和计算错误:
1. 逻辑错误1(相似的必要条件):在a=1时,学生判断A与B不相似的理由是特征值不同(A: 1,0,2;B: -1,2,0 或 -1,0,0),这与标准答案中利用迹不同判断的思路一致,结论正确。但在a=-1时,学生给出的矩阵A和B的元素均有错误(例如A的(3,1)元素、B的多个元素),这导致后续计算基于错误的矩阵进行。
2. 逻辑错误2(特征值与特征向量计算):基于错误的矩阵A和B计算特征值和特征向量,虽然特征多项式结果碰巧与标准答案一致(特征值为1,-2,0),但求出的特征向量(如λ=1对应(-1,-3,1)^T)与标准答案不同,且未验证是否为对应矩阵的特征向量。
3. 逻辑错误3(矩阵P的求解):学生构造的P1和P2由错误的特征向量组成,且P2的构造直接使用了题目给出的B矩阵(但写错了元素)而非其特征向量,这是概念错误。后续计算P2^{-1}和P的过程也因此错误,最终得到的P=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&-1&0\\0&0&1\end{pmatrix}是一个对角阵,这显然不能使A和B相似(除非A=B)。
4. 结论错误:学生最终给出的P不满足P^{-1}AP=B,因此整个(Ⅱ)的解答虽然尝试了相似对角化的方法,但核心步骤(矩阵写错、特征向量求错、P构造错误)存在根本性逻辑错误。
由于(Ⅱ)的解答过程存在严重的逻辑错误,且未得到正确结果,故不能给分。
得分:0分
题目总分:6+0=6分
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