Đề thi cuối kì mơn ĐS (ngày 29/6/2016)
Lời giải:
Câu 1: Đặt ma trận cần tìm là
). Ta có
(
(
)(
(
)
{
)
(
(
)(
(
)
)
{
{
Suy ra các ma trận thỏa mãn điều kiện
có dạng
(
với
)
)
.
Câu 2.
Gọi x FG x F và x G
x = α1(1; 1; 2; 1) + α2(2; 3; 1; -1) = β1(2; 7; 3; -10) + β2(-1; 9; 10; -22). Ta được hệ
phương trình:
{
Đưa về ma trận ta được
(
)
(
(
)
(
)
Từ ma trận rút gọn, ta suy ra: -3β1 - 9β2 = 0 β1 = -3β2
)
Suy ra x = β1(2; 7; 3; -10) + β2(-1; 9; 10; -22) = -3β2(2; 7; 3; -10) + β2(-1; 9; 10; -22)
= β2(-7; -12; 1; 8).
Vậy: Cơ sở của FG là (-7; -12; 1; 8). Số chiều của FG là 1 (dim(FG) = 1).
Câu 3.
Ta có: f(x) = Ax
(
)
(
(
)
)(
)
(
)
Ker f = {x = (x1; x2; x3)| f(x) = Ax = 0}
Ta xét
(
)
(
)
(
)
Suy ra: Cơ sở của Ker f là (
Câu 4:
)
{
Ta được: {
(
(
). Số chiều của Ker f là 1 (dim(Ker f) = 1)
)
- Tìm trị riêng:
[
- Tìm vector riêng:
Với
, ta có: (
)( )
, suy ra vector riêng (1,0,-1).
Với
, ta có: (
)( )
, suy ra vector riêng (1,1,-1).
Với
, ta có: (
)( )
, suy ra vector riêng (1,-1,0)
- Suy ra ma trận A chéo hóa dưới dạng
(
)
với
(
)
- Suy ra:
(
)
(
) (
(
) (
Câu 5: (
) (
) (
)
)
)
Ma trận của dạng tồn phương:
- Trị riêng:
(đơn),
(
)
(kép).
- Tìm vector riêng:
Với
, ta có: (
Với
, ta có: (
)( )
)( )
(0,2,1). Dùng q trình Gram – Schmidt ta có:
, suy ra vector riêng (1,2,-4).
, suy ra có 2 vector riêng (4,0,1) và
(
(
Chọn
(
(
)
)
)
(
)
(
)
(
)
Trực chuẩn hóa:
(
√
)
√
(
√
√
√
)
(
√
√
Suy ra M được chéo hóa trực giao dưới dạng
(
√
)
√
√
(√
với
√
√
√
√
)
Suy ra dạng tồn phương có thể viết lại dưới dạng:
(
Phép đổi biến ( )
)
( )
Câu 6:
a) Ta có cơ sở của F = { f1 (1;1;-1), f 2 (1; -2; 1)}
Gọi x ( x1; x2 ; x3 ) F
xf1
0
2 x2 4 x3
xf 2
0
3x1 6 x2 5 x3
Gọi x3 3
F
x2
6
0
x1
0
7 (
R ), suy ra x
{(7, 6,3)} là không gian bù vng góc của F
b) Độ dài đoạn thẳng AB
Ta có: B A (2;0; 2)
(7, 6,3)
√
)
)
Công thức AB d ( A, B)
B A
( B A)( B A)
16
4
Vậy AB = 4.
Tâm của đường tròn là trung điểm của AB: (
Suy ra đường trịn có phương trình:
‖ ‖ ‖ ‖
‖ ‖
‖ ‖
(
)
(
)
(
)
(
)(
)
)
(
)(
)