题目内容
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[主观题]
设W1,W2是数域F上向量空间V的两个子空间。α,β是V的两个向量,其中,α∈W2,但α∉W1,又β∉W2。证明:i)对于任意k∈F,β+kα∉W2;ii)至多有一个k∈F,使得β+kα∈W1。
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设V是一个n维欧氏空间。证明:
(i)如果W是V的一个子空间,那么
(ii)如果W1,W2都是V的子空间,且
(iii)如果W1,W2都是V的子空间,那么
设σ是数域F上n维向量空间V的一个线性变换。令∈F是σ的两两不同的本征值,Vλ是属于本征值的本征子空间。证明,子空间的和是直和,并在σ之下不变。
1}i≠j时,Wi≠Wj;
2)仍在这五个子空间之中:
3)
4)W2与W4,W3与W4之间无包含关系,
令V是实数域R上一个三维向量空间,σ是V的一个线性变换。它关于V的某一个基的矩阵是
(i)求出σ的最小多项式p(x),并把p(x)在R[x]内分解为两个最高次项系数是1的不可约多项式p1(x)与p2(x)的乘积;
(ii)令Wi={ξ∈V|pi(σ)ξ=0},i=1,2。证明,Wi是σ的不变子空间,并且V=W1⊕W2;
(iii)在每一子空间Wi中选取一个基,凑成V的一个基,使得σ关于这个基的矩阵里只出现三个非零元素。