第七章 线性变换
1.设
是向量空间V的两个线性变换.如果存在可逆线性变换
,使
,称
相似.
证明:
相似的充分必要条件是,存在可逆线性变换
,对V中任意向量
,由
可得
.
2.设
,且有
,
.又设V为F上
维向量空间,
为V的一个线性变换,求证:
.
3.设
阶方阵A的
个特征值
两两互异,证明:若
,则
与一个对角矩阵相似.且B是A的多项式.
4.设
,
是线性变换,
=
,
=
.
证明:
(1) 如果
,那么
;
(2) 如果
,那么
.
5.设V是数域P上n维向量空间,证明:由V的全体线性变换组成的向量空间是
维的。
6.设
是数域P上n维向量空间V的一个线性变换,证明:1)在
中有一次数
的多项式
,使
; 2)如果
那么
,这里
是
与
的最大公因式; 3)
可逆的充分必要条件是,有一常数项不为零的多项式
使
.
7.设
是向量空间V上的线性变换,证明:
不过可逆的充分必要条件是
以零作为一个特征值.
8.
是向量空间V的
个两两不同的线性变换,那么在V中必存在向量
使
也两两不同.
9.设
是有限维向量空间V上的线性变换,W是V的子空间,
W表示由W中向量的象组成的子空间。证明:维
(W)+维(
)= 维(W).
10.设
=
,
=
,
证明:
(1)
与
有相同值域的充分必要条件是
;
(2)
与
有相同核的充分必要条件是
.