在学习高等代数的过程中,第七章通常会涉及到线性变换与矩阵的相关知识。这部分内容是高等代数的核心部分之一,对于理解更高层次的数学概念具有重要意义。为了帮助大家更好地掌握这一章节的内容,以下将提供一些习题及其参考答案,供同学们参考。
习题一:
设V是一个n维向量空间,T:V→V是一个线性变换。证明:如果T的特征值全为零,则T必为零变换。
解答:
由于T的所有特征值均为零,根据线性变换的性质,我们知道T的特征多项式为p(λ)=(-1)^n λ^n。因此,T的最小多项式m(λ)也必须是λ^k(k≤n)。由此可得,T^k=0。当k=n时,我们有T^n=0。这表明T是一个幂零变换。而一个n维向量空间上的幂零变换,若其指数达到或超过n,则该变换必为零变换。故T为零变换。
习题二:
给定矩阵A=[a_ij]∈M_n(R),定义其伴随矩阵adj(A)。试证明det(adj(A))=(det(A))^(n-1)。
解答:
首先,我们知道对于任意方阵A,有A·adj(A)=det(A)I_n,其中I_n表示n阶单位矩阵。两边取行列式得到|A||adj(A)|=|det(A)|^n。注意到|A|=0时结论显然成立;当|A|≠0时,可以消去|A|,从而得到|adj(A)|=(|A|)^(n-1)。
以上两道题目只是第七章众多练习中的一部分,但它们涵盖了本章的重要知识点。希望大家通过这些题目能够加深对线性变换及矩阵理论的理解。当然,在实际学习过程中,还需要结合教材深入思考更多具体的例子和变式问题,这样才能真正掌握所学知识并灵活运用到实践中去。