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#5选择题来源:301-2022
下列 4 个条件中,3 阶矩阵 $A$ 可相似对角化的一个充分非必要条件是( )
  • A. A有3个不同特征值
  • B. A有3个无关的特征向量
  • C. A有3个两两无关的特征向量
  • D. A的属于不同特征值的特征向量相互正交
#5选择题来源:303-2022
设$A$为$3$阶矩阵,$\Lambda=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&-1&0\\0&0&0\end{pmatrix}$,则$A$的特征值为$1$,$-1$,$0$的充分必要条件是( )
  • A. 存在可逆矩阵$P,Q$,使得$A=P\Lambda Q$.
  • B. 存在可逆矩阵$P$,使得$A=P\Lambda P^{-1}$.
  • C. 存在正交矩阵$Q$,使得$A=Q\Lambda Q^{-1}$.
  • D. 存在可逆矩阵$P$,使得$A=P\Lambda P^T$.
#6选择题来源:301-2023
下列矩阵不能相似于对角矩阵的是()
  • A. $\begin{pmatrix} 1 & 1 & a \\ 0 & 2 & 2 \\ 0 & 0 & 3 \end{pmatrix}$
  • B. $\begin{pmatrix} 1 & 1 & a \\ 1 & 2 & 0 \\ a & 0 & 3 \end{pmatrix}$
  • C. $\begin{pmatrix} 1 & 1 & a \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$
  • D. $\begin{pmatrix} 1 & 1 & a \\ 0 & 2 & 2 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$
#6选择题来源:303-2025
设$A$为3阶矩阵,则“$A^3 - A^2$可对角化”是“$A$可对角化”的
  • A. 充分但不必要条件.
  • B. 必要但不充分条件.
  • C. 充分必要条件.
  • D. 既不充分也不必要条件.
#7选择题来源:303-2021
已知矩阵 $A=\left(\begin{matrix}1&0&-1\\2&-1&1\\-1&2&-5\end{matrix}\right)$,若存在下三角可逆矩阵 $P$ 和上三角可逆矩阵 $Q$,使 $PAQ$ 为对角矩阵,则 $P,Q$ 可以分别取( )。
  • A. $\left(\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1&0&1\\0&1&3\\0&0&1\end{matrix}\right)$
  • B. $\left(\begin{matrix}1&0&0\\2&-1&0\\-3&2&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{matrix}\right)$
  • C. $\left(\begin{matrix}1&0&0\\2&-1&0\\-3&2&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1&0&1\\0&1&3\\0&0&1\end{matrix}\right)$
  • D. $\left(\begin{matrix}1&0&0\\0&1&0\\1&3&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1&2&-3\\0&-1&2\\0&0&1\end{matrix}\right)$
#8选择题来源:302-2022
设 $A$ 为 $3$ 阶矩阵, $\Lambda=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&-1&0\\0&0&0\end{pmatrix}$, 则 $A$ 的特征值为 $1,-1,0$ 的充分必要条件是( )
  • A. 存在可逆矩阵 $P,Q$, 使得 $A=P\Lambda Q.$
  • B. 存在可逆矩阵 $P$, 使得 $A=P\Lambda P^{-1}.$
  • C. 存在正交矩阵 $Q$, 使得 $A=Q\Lambda Q^{-1}.$
  • D. 存在可逆矩阵 $P$, 使得 $A=P\Lambda P^{T}.$
#10选择题来源:302-2024
设 $A,B$ 均为 $2$ 阶矩阵, 且 $AB=BA$, 则“$A$ 有两个不相等的特征值”是“$B$ 可对角化”的( )
  • A. 充要条件
  • B. 充分非必要条件
  • C. 必要非充分条件
  • D. 既非充分又非必要条件
#10选择题来源:302-2026
设 3 阶矩阵 $A$,$B$,满足 $AB + BA = A^2 + B^2$,且 $A \neq B$。下列结论错误的是 ( )
  • A. $(A - B)^3 = 0$
  • B. $A - B$ 只有零特征值
  • C. $A$,$B$ 不能都是对称矩阵
  • D. $A - B$ 只有一个线性无关的特征向量
#21解答题来源:301-2021
已知 $A=\begin{pmatrix}a&1&-1\\1&a&-1\\-1&-1&a\end{pmatrix}$。(I)求正交矩阵 $P$,使得 $P^TAP$ 为对角矩阵;(II)求正定矩阵 $C$,使得 $C^2=(a+3)E-A$。
#21解答题来源:301-2024
已知数列 $\{x_n\}$, $\{y_n\}$, $\{z_n\}$ 满足 $x_0 = -1$, $y_0 = 0$, $z_0 = 2$, 且 $\begin{cases}x_n = -2x_{n-1} + 2z_{n-1}\\y_n = -2y_{n-1} - 2z_{n-1}\\z_n = -6x_{n-1} - 3y_{n-1} + 3z_{n-1}\end{cases}$ 记 $\alpha_n = \begin{pmatrix}x_n\\y_n\\z_n\end{pmatrix}$, 写出满足 $\alpha_n = A\alpha_{n-1}$ 的矩阵 $A$, 并求 $A^n$ 及 $x_n$, $y_n$, $z_n$。
#21解答题来源:303-2021
设矩阵$\boldsymbol{A} = \begin{pmatrix} 2 & 1 & 0 \\ 1 & 2 & 0 \\ 1 & a & b \end{pmatrix}$仅有两个不同的特征值,若$\boldsymbol{A}$相似于对角矩阵,求$a,b$的值,并求可逆矩阵$\boldsymbol{P}$,使$\boldsymbol{P}^{-1}\boldsymbol{A}\boldsymbol{P}$为对角矩阵.
#21解答题来源:303-2022
已知二次型$f(x_1,x_2,x_3) = 3x_1^2 + 4x_2^2 + 3x_3^2 + 2x_1x_3$. ( I ) 求正交变换$x = Qy$将$f(x_1,x_2,x_3)$化为标准形; ( II ) 证明: $\min\limits_{x \neq 0} \dfrac{f(x)}{x^{\mathrm{T}}x} = 2$.
#21解答题来源:303-2023
设矩阵$A$满足:对任意$x_1,x_2,x_3$均有$A\begin{pmatrix}x_1\\x_2\\x_3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x_1+x_2+x_3\\2x_1-x_2+x_3\\x_2-x_3\end{pmatrix}$。 (Ⅰ)求$A$; (Ⅱ)求可逆矩阵$P$与对角矩阵$\Lambda$,使得$P^{-1}AP = \Lambda$。
#22解答题来源:302-2022
已知二次型$f(x_1,x_2,x_3)=3x_1^2+4x_2^2+3x_3^2+2x_1x_3$。 (I) 求正交变换$x=Qy$将$f(x_1,x_2,x_3)$化为标准形; (II) 证明:$\min_{x\neq 0}\frac{f(x)}{x^Tx}=2$.
#22解答题来源:302-2023
设矩阵$A$满足:对任意$x_1,x_2,x_3$均有 $A\begin{pmatrix}x_1\\x_2\\x_3\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x_1+x_2+x_3\\2x_1-x_2+x_3\\x_2-x_3\end{pmatrix}$。 (I)求$A$; (II)求可逆矩阵$P$与对角矩阵$\Lambda$,使得$P^{-1}AP=\Lambda$。
#22解答题来源:302-2021
设矩阵$A=\begin{pmatrix}2&1&0\\1&2&0\\1&a&b\end{pmatrix}$仅有两个不同的特征值,若$A$相似于对角矩阵,求$a,b$的值,并求可逆矩阵$P$,使$P^{-1}AP$为对角矩阵。