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[主观题]

1)证明:欧氏空间中不同基的度量矩阵是合同的;2)利用上述结果证明:任一欧氏空间都存在标准正交基。

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第1题
证明:奇数维欧氏空间中的旋转一定以1作为它的一个特征值。

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第2题
设T为n维欧氏空间Rn的一个线性变换,T在基{α1,α2,···,αn}下的矩阵为A。证明:T为对称变换的充要条件是ATG=GA,其中G为基{α1,α2,···,αn}的格拉姆矩阵。

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第3题
证明:设A,B皆为nxn实对称矩阵,且互相交换,则它们有公共的特征向量作为欧氏空间Rn的标准正交基。

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第4题
n维欧氏空间V的一个线性变换σ说是反对称的,如果对于任意向量a,β∈V。证明:(i)反对称变换关于V的

n维欧氏空间V的一个线性变换σ说是反对称的,如果对于任意向量a,β∈V。

证明:

(i)反对称变换关于V的任意规范正交基的矩阵都是反对称的实矩阵(满足条件AT=-A的矩阵叫作反对称矩阵);

(ii)反之,如果线性变换σ关于V的某一规范正交基的矩阵是反对称的,那么σ一定是反对称线性变换;

(iii)反对称实矩阵的特征根或都是零,或者是纯虚数。

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第5题
设ε1,ε2,ε3是三维欧氏空间中一组标准正交基,证明:也是一组标准正交基。

设ε1,ε2,ε3是三维欧氏空间中一组标准正交基,证明:

也是一组标准正交基。

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第6题
设V是对于非退化对称双线性函数f(α,β)的n维准欧氏空间,V的一组基ε1,...,εn如果满足则

设V是对于非退化对称双线性函数f(α,β)的n维准欧氏空间,V的一组基ε1,...,εn如果满足

则称为V的一组正交基。如果V上的线性变换满足

则称为V的一个准正交变换。试证:

1)准正交变换是可逆的,且逆变换也是准正交变换;

2)准正交变换的乘积仍是准正交变换;

3)准正交变换的特征向量α,若满足f(α,α)≠0,则其特征值等于1或-1;

4)准正交变换在正交基下的矩阵T满足

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第7题
设ξ,η是一个欧氏空间里彼此正交的向量,证明:|ξ+η|2=|ξ|2+|η|2(勾股定理)。

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第8题
证明:若x(t)是的基解矩阵,则(xT(t))-1是=-AT(x)x的基解矩阵.
证明:若x(t)是的基解矩阵,则(xT(t))-1是=-AT(x)x的基解矩阵.

证明:若x(t)是的基解矩阵,则(xT(t))-1是=-AT(x)x的基解矩阵.

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第9题
若α1,···,αn是Rn的一组标准正交基,A是n阶正交矩阵,证明:Aα1,Aα2,···,Aαn是Rn的一组标准正交基。

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第10题
证明对合矩阵A(A2=I)的特征值只能是1或-1
证明对合矩阵A(A2=I)的特征值只能是1或-1

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