每日一题264|一道反常积分收敛的经典题和同时相似对角化问题一题,关键条件AB=BA.

教育   2024-11-19 21:12   江西  

在25考研不到几周的时间,以后每天都更新一道数分与一道高代考题,直到考研结束。这些题均为考研中常考题型,希望同学们好好加油!

2023/2024年名校数学专业考研真题分类.pdf

例1.  设 ,若积分

均收敛,试证 收敛.

证. 由Cauchy-Schwarz不等式

即反常积分 收敛.又注意到

下证

(1) 若 , 则存在数列 满足 , 但 , 这样,

(2)  若 , 则对 , 存在 , 当 , 这时有

矛盾.故

不妨设

则存在数列 满足 , 这时

,则

是收敛的.

例2.  设 阶方阵, , 且 个互异的特征值, 证明:
(1) 存在可逆矩阵 , 使得 同时为对角阵;
(2) 存在多项式 使得 .

证. (1) 由于 个互异的特征值 , 所以 可对角化, 即存在可逆矩阵 使得

结合 以及

, 则 , 即 . 由于 , 所以 , 也就是说 为对角阵.

(2) 对互异的 及 (1) 中的 , 考虑关于 的线性方程组

其系数行列式为

所以方程组

存在唯一解. 这说明存在唯一的多项式 , 满足 , 进而

.


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