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[主观题]

设σ是n维欧氏空间V的一个正交交换。证明:如果V的一个子空间W在σ之下不变,那么W的正交补W也在σ之下不变。

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第1题
设{α1,α2,···,αn}是欧氏空间V的一个规范正交组,证明对于任意ξ∈V,以下不等式成立:

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第2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3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4题
设V是一个n维欧氏空间,它的内积为(α,β),对V中确定的向量α,定义V上一个函数α*:α*(β)=(α,β)。1)证明:α*是V上线性函数;2)证明:V到V*的映射:α→α*是V到V*的一个同构映射。(在这个同构下,欧氏空间可看成自身的对偶空间。)

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第5题
设α是欧氏空间V中的一个非零向量,α1,α2,···,αp是V中p个向量,满足证明:1)α1,α≇

设α是欧氏空间V中的一个非零向量,α1,α2,···,αp是V中p个向量,满足

证明:

1)α1,α2,···,αp线性无关;

2)n维欧氏空间中最多有n+1个向量,使其两两夹角都大于π/2。

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第6题
令γ1,γ2,···,γn是n维欧氏空间V的一个规范正交基,又令K叫作一个n一方体.如果每一x≇

令γ1,γ2,···,γn是n维欧氏空间V的一个规范正交基,又令

K叫作一个n一方体.如果每一xi都等于0或1,ξ就叫作K的一个顶点。K的顶点间一切可能的距离是多少?

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第7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8题
设α1,α2,···,αm和β1,β2,···,βm是n维欧氏空间V中两个向量组,证明存在
一正交变换使的充分必要条件为

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第9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10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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