使(f(A))?1?g(A)。(注:P是数域,Pn?n表示元素在P中的n阶方阵的集合) 3.(16分)设A,B?Pn?n,求证:(AB)*?B*A*。
证明:
(1)当AB?0时,这时有A?0,B?0,由公式A*?AA?1,可得
(AB)*?AB(AB)?1?BB?1AA?1?B*A*。结论成立
(2)当AB?0时,考虑矩阵A(?)?A??E,B(?)?B??E,由于A、B都最多只有有限个特征值,因此存在无穷多个?,使得 A(?)?0,B(?)?0 ① 那么有上面(1)的结论有 (A(?)B(?))*?(B(?))*(A(?))* ②
令(A(?)B(?))*?(fij(?))n?n,(B(?))*(A(?))*?(gij(?))n?n 由②式有 fij(?)?gij(?) ③ 由于有无穷多个?使①式成立,从而有无穷多个?使③式成立,但
fij(?),gij(?)都是多项式,从而③式对一切?都成立。特别令??0,有
(AB)*?(A(0)B(0))*?B*(0)A*(0)?B*A*。证毕
4.(题(1)为15分,题(2)为5分,共20分)
实二次型f(x1,x2,x3)?x12?ax22?x32?2bx1x2+2x1x3?2x2x3经正交线性替换
(x1,x2,x3)T?P(y1,y2,y3)T化为标准型y12?2y22。 (1)求a,b及正交矩阵P;
(2)问二次型f是正定的吗?为什么?
5.(16分)设A,B?Pn?n且秩(A)?秩(B)?n。证明:存在n阶可逆矩阵M使得AMB?0。
证明:设矩阵A,B的秩分别为r1,r2。对于矩阵A,B,存在着可逆的n级矩阵P1,Q1,P2,Q2,使得 PAQ11??r1,P2BQ2??r2,则
?1?1AQ1?P?r1,P2B??r2Q2 1?1?1 (AQ1)(P??Q?0,令AMB?0,则有AMB?0成立。2B)?AQ1P2B?Prr2112 6.(16分)设A是n阶复矩阵,且存在正整数m使得Am?E(这里E是n阶单位阵)。证明:A与对角矩阵相似。
7.(每小题9分,共18分)设V?Pn?n看成P上的线性空间。取定(1)?是VA,B,C,D?Pn?n。对任意X?Pn?n,令?(x)?AXB?CX?XD。求证:的线性变换;(2)当时C?D?0,?可逆的充要条件是AB?0。
8.(16分)设?是线性空间V的线性变换且?2??。令V1??(V),V2???1(0)。证明:V?V1?V2且对每个??V1有?(a)?a。
9.(16分)设V是n维欧氏空间,V1,V2是V的子空间,且dimV1?dimV2。证明:V2中存在一个非零向量,它与V1中任一个向量正交。
detA?detA2?detA3?detA4??
而秩A是有限数,上面的不等式不可能无限不等下去, 必然存在一个正整数m,使detAm?detAm?1
浙 江 大 学
二〇〇四年攻读硕士研究生入学考试试题
考试科目:数学分析
一.(15分)设函数f(x)在区间X上有定义。试证明:f(x)在X上一致连续的充要条
(?x'm件是对区间X上任意的两数列{xn'}与{xm'},当limxnn???')时,有
lim(f(xn')?f(xm'))?0。
n??二.(15分)设函数f(x)在区间(?1,1)内具有直到三阶的连续导数,且f(0)?0,
?f'(x)1lim?0。试证明:?nf()绝对收敛。 x?0xnn?2三.(15分)设函数f(x)在区间[a,b]上可微,且f(x)在a点的左导数f?'(a)?0,在b点的右导数f?'(b)?0,f(a)?f(b)?c。证明:f'(x)在(a,b)内至少有两个零点。
四.(15分)设函数f(x)在区间[a,b]上Riemann可积,且在闭区间[?,?]?[a,b]使得当x?[?,?]时,f(x)?0。
?baf(x)dx?0。试证明:存
五.(15分) 证明:若一族开区间{Ia}覆盖了闭区间[0,1],则必存在一正数??0,使得[0,1]中任何两点x',x''满足x'?x''??时,必属于某个开区间I??{I?}。 六.(15分)用球面坐标x?rsin?cos?,y?rsin?sin?,z?rcos?变换方程
?2u?2u?2u?2?2?0 2?x?y?z七.(10分)计算:?2?0xsinxdx。 21?cosx222x2y2z21下的最大最小值,其中八.(15分)求u?x?y?z在条件2?2?2?abca?b?c?0。
九.(15分)利用公式12?x???0e?xydx (x?0) 计算积分
2??01?sinxsin(x)dx??dx的值。(说明计算过程中每一步的合理性)
20x23
十.(20分)(1)设?为R中光滑区域,??为其边界,u,v在????上有连续二阶导数。证明:
???(u?v?v?u)dxdydz???(u????v?u?v)dS ?n?n??2?2?2其中为沿边界??外法线方向的导数,dS为边界上的面积元,??2?2?2。
?n?x?y?z (2)P?R的坐标为(?,?,?),函数 r(x,y,z)?((x??)?(y??)?(z??)) 证明:?32221?0在R3\\{P}上成立。 r (3)设B(P,?)是以P为中心?为半径的球,?B(P,?)为其边界。若在B(P,?)上u满足
?u?0,则u(P)?14??2?B(P,)???udS。
南京大学硕士研究生入学考试数学分析试题
2000年
一、求下列极限
1)设xn?1?3(1?xn),(x1?0为已知),求limxn;
n??3?xn222)lim(x2?y2)xx?0y?0y;
??3)lim?x?0xcostdt; 2t14)lim1r?0?r2x2?y2?2r2xy2ecos(x?y)dxdy. ??2二、设f(x)在??1.1?上有二阶连续偏导数,f(0)?0,令g(x)?f(x),x?x?0?,g(0)?f?(0),证明
1)g(x)在x?0处连续,且可导,并计算g?(0); 2)g?(0)在x?0处也连续.
三、设fn(t)?(1?e)e?tsin3t,?t?0?,试证明
1)函数序列?fn?t??在任一有穷区间?0,A?上和无穷区间?0,???上均一致收敛
于0;
t???3n??t1?eesintdt?0. 2)lim???n???0?????tn四、设对任一A>0,f(x)在?0,A?上正常可积,且
x?????f(t)dt?0收敛,令
0?(x)??f(t)dt??f(t)dt,?x?0?,试证明?(x)在?0,???内至少有一个零点.
0x?五、计算积分I(a)??ln?a2cos2x?sin2x?dx,(a?0).
02x?x2?六、试求指数?,使得rdx?2rdy为某个函数u?x,y?的全微分,并求u?x,y?,
yy其中r?x2?y2.
七、计算下列曲线积分和曲面积分
1)I??x?2y3zdx?x?2ydy??x?y?z?dz,其中c为x2?2y2?1与
c????x2?2y2??z的交线,从原点看去是逆时针方向.
2)I???x2dydz?y2dzdx?z2dxdy,S:?x?a???y?b???z?c??R2.
222S八、设un(x)?xnlnx,x??0,1?
1) 试讨论?un(x)在?0,1?上的收敛性和一致收敛性;
n?1???n?2) 计算???xlnxdx?.
0?n?1?1???2x2???exp???t?2??,t?0,x?0九、设f(x,t)?? t??????0,t?0,x?0 I(x)??f(x,t)dt (x?0)0?1)讨论I(x)在?0,???上的一致收敛性,并证明
x?0?limI(x)??e?xdx?0??2?2
2)计算I(x).2001年数学分析
一、求下列极限 1) 设a1?0,an?an?1?3,(n?2),求liman;
n??4x?1y?21??2) lim?x?2?e?x????y?y?0??;
b3) 设f(x)?C?A,B?,A?a?b?B,试求limh?0?af(x?h)?f(x)dx
h4) 设f(x)在(0,1)内可导,且|f?(x)|?1,?x?(0,1),令xn?f()(n?2),试证明limxnn??1n存在有限 二、设g(x)?C2(??,??),g(0)?1,令