игра брюс 2048
Главная / Математика / Линейная алгебра / Тест 8

Линейная алгебра - тест 8

Упражнение 1:
Номер 1
Ранг матрицы $\left( 
\begin{array}{cccc}
25 & 31 & 17 & 43 \\ 
75 & 94 & 53 & 132 \\ 
75 & 94 & 54 & 134 \\ 
25 & 32 & 20 & 48%
\end{array}%
\right) $ будет равен:

Ответ:

 (1)

 (2)

 (3)


Номер 2
Ранг матрицы $\left( 
\begin{array}{ccccc}
47 & -67 & 35 & 201 & 155 \\ 
26 & 98 & 23 & -294 & 86 \\ 
16 & -428 & 1 & 1284 & 52%
\end{array}%
\right) $ будет равен:

Ответ:

 (1)

 (2)

 (3)


Номер 3
Ранг матрицы $\left( 
\begin{array}{ccccc}
24 & 19 & 36 & 72 & -38 \\ 
49 & 40 & 73 & 147 & -80 \\ 
73 & 59 & 98 & 219 & -118 \\ 
47 & 36 & 71 & 141 & -72%
\end{array}%
\right) $ будет равен:

Ответ:

 (1)

 (2)

 (3)


Упражнение 2:
Номер 1
Какие матрицы, из ниже перечисленных, имеют ранг = 2?

Ответ:

 (1) $\left( \begin{array}{ccc} 1 & 2 & 1 \\ 3 & -1 & 1 \\ 2 & 4 & 2% \end{array}% \right) $ \end{document} 

 (2) $\left( \begin{array}{ccccc} 2 & -1 & 2 & -2 & 3 \\ 6 & -3 & 7 & -4 & 8 \\ 2 & -1 & 1 & -4 & 4% \end{array}% \right) $ 

 (3) $\left( \begin{array}{ccccc} 0 & 1 & 2 & -3 & 0 \\ 2 & -1 & 3 & 0 & 4 \\ 2 & 0 & 5 & -3 & 4% \end{array}% \right) $ 


Номер 2
Какие матрицы, из ниже перечисленных, имеют ранг = 3?

Ответ:

 (1) $\left( \begin{array}{ccccc} 17 & -28 & 45 & 11 & 39 \\ 24 & -37 & 61 & 13 & 50 \\ 25 & -7 & 32 & -18 & -11 \\ 31 & 12 & 19 & -43 & -55 \\ 42 & 13 & 29 & -55 & -68% \end{array}% \right) $ 

 (2) $\left( \begin{array}{cccc} 25 & 31 & 17 & 43 \\ 75 & 94 & 53 & 132 \\ 75 & 94 & 54 & 134 \\ 25 & 32 & 20 & 48% \end{array}% \right) $ 

 (3) $\left( \begin{array}{ccccc} 24 & 19 & 36 & 72 & -38 \\ 49 & 40 & 73 & 147 & -80 \\ 73 & 59 & 98 & 219 & -118 \\ 47 & 36 & 71 & 141 & -72% \end{array}% \right) $ 


Номер 3
Какие матрицы, из ниже перечисленных, не имеют ранг = 1?

Ответ:

 (1) $\left( \begin{array}{ccccc} 2 & -4 & 4 & 2 & 12 \\ 0 & 2 & -16 & 4 & -2 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & 0% \end{array}% \right) $ 

 (2) $\left( \begin{array}{cccc} 8 & -2 & 64 & -12 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 0% \end{array}% \right) $ 

 (3) $\left( \begin{array}{ccc} 3 & 5 & 7 \\ 0 & \frac{1}{3} & \frac{2}{3} \\ 0 & 0 & 0% \end{array}% \right) $ 


Упражнение 3:
Номер 1
Какие, из следующих отображений в соответствующих векторных пространствах являются линейными операторами?

Ответ:

 (1) math (a - фиксированный вектор) 

 (2) math (a - фиксированный вектор) 

 (3) math (a - фиксированный вектор) 

 (4) math (V - евклидово пространство, a,b - фиксированные векторы) 

 (5) math (V - евклидово пространство, a - фиксированные векторы) 


Номер 2
Какие, из следующих отображений в соответствующих векторных пространствах являются линейными операторами?

Ответ:

 (1) math (a,b - фиксированные числа) 

 (2) math  

 (3) math 


Номер 3
Какие, из следующих отображений в соответствующих векторных пространствах являются линейными операторами?

Ответ:

 (1) math 

 (2) (x_{1},\ x_{2},\ x_{3})\ \rightarrow \ (x_{1}+3x_{3},\ x_{2}^{3},\ x_{1}+x_{3}\ ) 

 (3) math 


Упражнение 4:
Номер 1
Какую матрицу будет иметь оператор \left( x_{1},\ x_{2},\ x_{3}\right) \ \rightarrow \ \left( x_{1},\ x_{1}\
+\ 2x_{2},\ x_{2}\ +\ 3x_{3}\right) в пространстве math в базисе из единственных векторов?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{ccc} 1 & 0 & -2 \\ 0 & 0 & 0 \\ -2 & 0 & 4% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{ccc} 0 & 0 & 1 \\ 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{ccc} 1 & 0 & 0 \\ 1 & 2 & 0 \\ 0 & 1 & 3% \end{array}% \right) 


Номер 2
Какую матрицу будет иметь оператор X$\ \rightarrow \ \left( 
\begin{array}{cc}
a & b \\ 
c & d%
\end{array}%
\right) \ X в пространстве math в базисе из матричных единиц?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{cccc} a & 0 & b & 0 \\ 0 & a & 0 & b \\ c & 0 & d & 0 \\ 0 & c & 0 & d% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{cccc} a & c & 0 & 0 \\ b & d & 0 & 0 \\ 0 & 0 & a & c \\ 0 & 0 & b & d% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1% \end{array}% \right) 


Номер 3
Какую матрицу будет иметь оператор дифференцирования в пространстве math в базисе math?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{cccccc} 0 & 0 & 0 & ... & 0 & 0 \\ n & 0 & 0 & .. & 0 & 0 \\ 0 & n-1 & 0 & ... & 0 & 0 \\ 0 & 0 & n-2 & ... & 0 & 0 \\ ... & ... & ... & ... & ... & ... \\ 0 & 0 & 0 & ... & 1 & 0% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{cccccc} 0 & 1 & 0 & 0 & ... & 0 \\ 0 & 0 & 2 & 0 & ... & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 3 & ... & 0 \\ ... & ... & ... & ... & ... & ... \\ 0 & 0 & 0 & 0 & ... & n \\ 0 & 0 & 0 & 0 & ... & 0% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{cccccc} 0 & 1 & 0 & 0 & ... & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 & ... & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & ... & 0 \\ ... & ... & ... & ... & ... & ... \\ 0 & 0 & 0 & 0 & ... & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & ... & 0% \end{array}% \right) 


Упражнение 5:
Номер 1
Матрица A\ =\ $\left( 
\begin{array}{ccc}
0 & 0 & 0 \\ 
0 & 1 & 0 \\ 
0 & 0 & 0%
\end{array}%
\right) будет иметь оператор: 

Ответ:

 (1) поворота плоскости на угол math в произвольном ортонормированном базисе 

 (2) проектирования трехмерного пространства на координптную ось вектора math параллельно координатной плоскости векторов math и math в базисе math 

 (3) math в пространстве math в базисе из матричных единиц 


Номер 2
Матрицу A\ =\ \left( 
\begin{array}{cccc}
a & c & 0 & 0 \\ 
b & d & 0 & 0 \\ 
0 & 0 & a & c \\ 
0 & 0 & b & d%
\end{array}%
\right) будет иметь оператор: 

Ответ:

 (1) math (A, B - фиксированные матрицы) в пространстве math в базисе, состоящем из матричных единиц 

 (2) дифференцирования в пространстве math в базисе math 

 (3) X\ \rightarrow \ X\left( \begin{array}{cc} a & b \\ c & d% \end{array}% \right) в пространстве math в базисе из матричных единиц 


Номер 3
Матрицы \left( 
\begin{array}{ccc}
0 & 0 & 1 \\ 
1 & 0 & 0 \\ 
0 & 1 & 0%
\end{array}%
\right) и \left( 
\begin{array}{ccc}
0 & 1 & 0 \\ 
0 & 0 & 1 \\ 
1 & 0 & 0%
\end{array}%
\right) будет иметь оператор: 

Ответ:

 (1) поворота трехмерного пространства на угол math вокруг прямой, заданной в прямоугольной системе координат уравнениями math, в базисе из единичных векторов осей координат 

 (2) math (А, В - фиксированные матрицы в пространстве math) в базисе из матричных единиц 

 (3) дифференцирования в пространстве math в базисе math 


Упражнение 6:
Номер 1
Пусть линейный оператор в пространстве math в базисе math имеет матрицу \left( 
\begin{array}{cccc}
0 & 1 & 2 & 3 \\ 
5 & 4 & 0 & -1 \\ 
3 & 2 & 0 & 3 \\ 
6 & 1 & -1 & 7%
\end{array}%
\right) Какая будет матрица этого оператора в базисе math?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{cccc} -5 & -8 & -6 & -2 \\ 2 & 4 & 4 & 0 \\ -3 & -2 & -1 & -5 \\ 6 & 7 & 6 & 13% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{cccc} 4 & 5 & 0 & -1 \\ 1 & 0 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0 & 3 \\ 1 & 6 & -1 & 7% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{cccc} 4 & 5 & 0 & 1 \\ -1 & 0 & 2 & 3 \\ 2 & 3 & 0 & 3 \\ -1 & 6 & 1 & 7% \end{array}% \right) 


Номер 2
Пусть линейный оператор в пространстве math имеет в базисе math матрицу \left( 
\begin{array}{ccc}
0 & 0 & 1 \\ 
0 & 1 & 0 \\ 
1 & 0 & 0%
\end{array}%
\right) Какая будет его матрица в базисе math?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{ccc} -\frac{1}{3} & \ \frac{2}{3} & \frac{2}{3} \\ \frac{2}{3} & \ \frac{2}{3} & -\frac{1}{3} \\ \frac{2}{3} & -\frac{1}{3} & \frac{2}{3}% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{ccc} 3 & 2 & 1 \\ 0 & \ 3 & 2 \\ 2 & 0 & 3% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{ccc} \frac{1}{3} & \frac{2}{3} & \frac{2}{3} \\ \frac{2}{3} & \ \frac{2}{3} & \frac{1}{3} \\ \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & \frac{2}{3}% \end{array}% \right) 


Номер 3
Пусть линейный оператор в пространстве math имеет в базисе \left( \left( 8,\ -6,\ 7\right) ,\ \left( -16,\ 7,\ -13\right) ,\ \left(
9,\ -3,\ 7\right) \right) матрицу \left( 
\begin{array}{ccc}
1 & -18 & 15 \\ 
-1 & -22 & 20 \\ 
1 & -25 & 22%
\end{array}%
\right) Какая будет его матрица в базисе \left( \left( 1,\ -2,\ 1\right) ,\ \left( 3,\ -1,\ 2\right) ,\ \left( 2,\
1,\ 2\right) \right)?

Ответ:

 (1) \left( \begin{array}{ccc} \frac{1}{3} & \frac{1}{2} & 1 \\ \frac{1}{2} & 1 & 1 \\ \frac{2}{3} & \frac{1}{3} & 1% \end{array}% \right) 

 (2) \left( \begin{array}{ccc} 1 & -2 & 1 \\ 3 & -1 & 2 \\ 2 & 1 & 2% \end{array}% \right) 

 (3) \left( \begin{array}{ccc} 1 & 2 & 2 \\ 3 & -1 & -2 \\ 2 & -3 & 1% \end{array}% \right) 


Упражнение 7:
Номер 1
Какие подпространства, из перечисленных ниже, являются инвариантными подпространствами для оператора дифференцирования в пространстве math?

Ответ:

 (1) math и math 

 (2) math 

 (3) math 


Номер 2
Какие подпространства, из перечисленных ниже, являются инвариантными подпространствами для линейного оператора, имеющего в некотором базисе матрицу, состоящую из одной жордановой клетки?

Ответ:

 (1) math 

 (2) math 

 (3) math 


Номер 3
Какие подпространства, из перечисленных ниже, не являются инвариантными подпространствами для оператора дифференцирования в пространстве math?

Ответ:

 (1) math 

 (2) math 

 (3) math 


Упражнение 8:
Номер 1
Определите подпространства в трехвекторном пространстве, инвариантные относительно линейного оператора с матрицей \left( 
\begin{array}{ccc}
4 & -2 & 2 \\ 
2 & 0 & 2 \\ 
-1 & 1 & 1%
\end{array}%
\right)

Ответ:

 (1) math 

 (2) math 

 (3) math 

 (4) U=\left\langle \left( 1,\ 1,\ 0\right) ,\ \left( 1,\ 0,\ -1\right) \right\rangle 

 (5) math 


Номер 2
Определите, какие подпространства в math и math, инвариантные относительно оператора math:

Ответ:

 (1) math 

 (2) линейная оболочка любого множества одночленов степени не выше math 

 (3) U=\left\langle \left( 1,\ 1,\ 0\right) ,\ \left( 1,\ 0,\ -1\right) \right\rangle 

 (4) R\left[ x\right] _{k},\ \left( k=1,...,n\right) ,\ \ C\left[ x\right] _{m}\ \ \ (m=1,...,n) 


Номер 3
Определите, какие подпространства в math и math, инвариантные относительно оператора math:

Ответ:

 (1) math 

 (2) линейная оболочка любого множества одночленов степени не выше math 

 (3) U=\left\langle \left( 1,\ 1,\ 0\right) ,\ \left( 1,\ 0,\ -1\right) \right\rangle 

 (4) R\left[ x\right] _{k},\ \left( k=1,...,n\right) ,\ \ C\left[ x\right] _{m}\ \ \ (m=1,...,n) 


Упражнение 9:
Номер 1
Какие имеет собственные векторы и значения оператор дифференцирования в пространстве math?

Ответ:

 (1) многочлены нулевой степени 

 (2) одночлены 

 (3) math 


Номер 2
Какие имеет собственные векторы и значения оператор math в пространстве math?

Ответ:

 (1) math 

 (2) одночлены 

 (3) math 


Номер 3
Какие имеет собственные векторы и значения оператор math в пространстве math

Ответ:

 (1) math 

 (2) одночлены 

 (3) math 


Упражнение 10:
Номер 1
Пусть math - линейное преобразование пространства math. Линейное подпространство math называется инвариантным относительно math, если:

Ответ:

 (1) для любого math 

 (2) для любого math и math 

 (3) для каждого вектора X из math вектор Ax также принадлежит math 


Номер 2
Вектор math, удовлетворяющий соотношению math, называется:

Ответ:

 (1) каноническим вектором 

 (2) собственным вектором 

 (3) собственным значением 


Номер 3
Подпространство math линейного пространства math называется инвариантным относительно оператора math, действующего в пространстве math, если:

Ответ:

 (1) math 

 (2) math 

 (3) для любого math 


Упражнение 11:
Номер 1
Если math, то math. Приведенное выше доказательство, доказывает, что:

Ответ:

 (1) если оператор math имеет собственное значение math, то одно из чисел math и math является собственным значением оператора math 

 (2) в пространстве math линейный оператор math имеет множество собственных значений math 

 (3) если оператор math невырожденный, то операторы math и math имеют одни и те же собственные векторы 


Номер 2
Из равенства math  следует, что math, где k - степень math. Приведенное выше доказательство, доказывает, что:

Ответ:

 (1) если оператор math имеет собственное значение math, то одно из чисел math и math является собственным значением оператора math 

 (2) в пространстве math линейный оператор math имеет множество собственных значений math 

 (3) если оператор А невырожденный, то операторы А и math имеют одни и те же собственные векторы 


Номер 3
Если math, то math Приведенное выше доказательство, доказывает, что:

Ответ:

 (1) если оператор math имеет собственное значение math, то одно из чисел math и math является собственным значением оператора А 

 (2) в пространстве math линейный оператор math имеет множество собственных значений math 

 (3) если оператор math невырожденный, то операторы math и math имеют одни и те же собственные векторы 


Упражнение 12:
Номер 1
Многочленной матрицей называется:

Ответ:

 (1) матрица, элементами которой являются многочлены переменной math 

 (2) матрица math n-го порядка, элементы которой вычисляются по формуле: math 

 (3) math - матрица math, если math 


Номер 2
Многочлены e_{1}(\lambda )=d_{1}(\lambda ),\ e_{2}(\lambda )=\frac{d_{2}(\lambda )}{%
d_{1}(\lambda )},\ ...,\ e_{r}(\lambda )=\frac{d_{r}(\lambda )}{%
d_{r-1}(\lambda )}$ называются:

Ответ:

 (1) инвариантными множителями math - матрицы math 

 (2) рангом math - матрицы 

 (3) характеристическим многочленом матрицы А 


Номер 3
Матрица math называется:

Ответ:

 (1) характеристической для math 

 (2) собственным вектором матрицы math 

 (3) собственным значением матрицы math 




Главная / Математика / Линейная алгебра / Тест 8