diff --git a/编写小组/试卷/线代期末复习模拟/1.14线代测试答案.md b/编写小组/试卷/线代期末复习模拟/1.14线代测试答案.md index 685aaee..6afd7b5 100644 --- a/编写小组/试卷/线代期末复习模拟/1.14线代测试答案.md +++ b/编写小组/试卷/线代期末复习模拟/1.14线代测试答案.md @@ -54,14 +54,10 @@ $$D_n=\begin{vmatrix}1&1&0&\cdots&0&0\\-1&1&1&\cdots&0&0\\0&-1&1&\cdots&0&0\\\vd ### 1. 答案:$\boxed{4c}$ #### **解析:** - -$设原矩阵为 A(即 |A|=c),全 1 矩阵 J=\boldsymbol{e}\boldsymbol{e}^T(其中 \boldsymbol{e}=(1,1,1)^T),需求解的行列式为 |A+J|。$ -由代数余子式性质:$\sum_{i,j}A_{ij}=\boldsymbol{e}^T A^*\boldsymbol{e}=3c$,且可逆矩阵的伴随矩阵满足$A^*=|A|A^{-1}=cA^{-1}$(因 $|A|=c\neq0,A$ 可逆),代入得 $\boldsymbol{e}^T A^{-1}\boldsymbol{e}=3$。 - -利用**Sherman-Morrison 行列式公式**:对可逆矩阵$A$ 和向量 $\boldsymbol{u},\boldsymbol{v}$,有 $|A+\boldsymbol{u}\boldsymbol{v}^T|=|A|(1+\boldsymbol{v}^T A^{-1}\boldsymbol{u})$。 - -此处 $\boldsymbol{u}=\boldsymbol{v}=\boldsymbol{e}$,代入得 $|A+J|=c(1+\boldsymbol{e}^T A^{-1}\boldsymbol{e})=c(1+3)=4c$。 - +没有全1的行列式:即$|A|=c$; +仅 1 列是全 1、其余为$A$中某一列的行列式:共 3 个,分别对应第 1、2、3 列拆分为全 1 列。此类行列式按全 1 列展开,值为该列的代数余子式之和,即$\sum\limits_{i=1}^3A_{i1},\sum\limits_{i=1}^3A_{i3},\sum\limits_{i=1}^3A_{i2}$ ,总和为$\sum\limits_{i,j=1}^3A_{ij}=3c$; +含两列及以上全1的行列式:等于0 +综上原式$=4c$. ### **2. 答案:$\boxed{2}$ #### **解析:** @@ -92,9 +88,14 @@ $代入 B 的特征值 \lambda=1,0,0,得 E-B 的特征值为 1-1=0,1-0=1,1 #### **解析:** -将二次型展开为矩阵形式: +记$A_i$为$A$中把除了第$i$列之外全部都换成$0$的矩阵,则将二次型展开为矩阵形式: -$$f(\boldsymbol{x})=\sum_{i=1}^{n}(A\boldsymbol{x})_i^2=(A\boldsymbol{x})^T(A\boldsymbol{x})=\boldsymbol{x}^T(A^T A)\boldsymbol{x}$$ +$$\begin{aligned} +f(\boldsymbol{x})&=\sum_{i=1}^{n}()^2\\ +&=\sum\limits_{i=1}^n((A_i\boldsymbol{x})^TA_i\boldsymbol{x})\\ +&=\boldsymbol{x}^T\sum\limits_{i=i}^{n}A_i^T\sum\limits_{i=1}^nA_i\boldsymbol{x}\\ +&=\boldsymbol{x}^T(A^T A)\boldsymbol{x} +\end{aligned}$$ • 二次型的矩阵需满足**对称性质**(即矩阵等于其转置),验证:$(A^T A)^T=A^T(A^T)^T=A^T A$,故 $A^T A$ 是对称矩阵,即为二次型的矩阵。