评分及理由
(1)得分及理由(满分12分)
本题要求学生求解参数a、b的值,并构造可逆矩阵P使得P⁻¹AP为对角矩阵。学生的作答(综合两次识别结果)基本涵盖了所有关键步骤:
- 正确计算特征多项式,得到特征值λ₁=b,λ₂=1,λ₃=3。
- 正确分析两种情况:b=1和b=3。
- 在每种情况下,都正确利用矩阵可相似对角化的条件(二重特征值对应的特征矩阵的秩为1)求出参数a的值(b=1时a=1;b=3时a=-1)。
- 在每种情况下,都正确求出了属于各特征值的线性无关的特征向量。
- 正确构造了可逆矩阵P,并指出了P⁻¹AP为对角矩阵。
然而,作答中存在一些瑕疵:
- 在第一次识别的结果中,给出的最终对角矩阵形式是错误的(如写成了具体的数字矩阵而非对角矩阵),这属于逻辑错误。但第二次识别结果中已正确表述为对角矩阵形式(如 diag(3,3,1) 和 diag(1,1,3))。根据“只要其中有一次回答正确则不扣分”的原则,此处不扣分。
- 部分特征向量的求解过程表述略显混乱,但最终结果正确。
- 第二次识别中,当λ=1时,对矩阵(E-A)的行变换结果写成了全零行,这与标准答案不一致,但后续求出的特征向量(-1,1,1)是正确的,且该向量确实是(E-A)x=0的解。此处可能是行变换过程书写有误,但核心结果正确,根据“主要判断核心逻辑是否正确”的原则,不扣分。
综上所述,学生的作答思路完全正确,核心计算和结论均无误。虽有少量表述或书写瑕疵,但未影响最终答案的正确性。因此,本题给予满分。
题目总分:12分
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