Xem mẫu
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XIV NĂM 2006
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
( ) Xác đị nh các phần tử trên đường chéo chính của ma trận
Câu 1: Cho ma trận
( ) . Dễ dàng tính ra
Giải: Ta có vớ i
=> . Từ đó suy ra
Do đó các phần tử trên đường chéo chính là
( ) ( )
( ). Chứng minh rằng ( )
Câu 2: Cho ma trận
Giải: Tính toán, ta thấy ma trận chéo hóa được. Do đó, tồn tại ma trận khả nghị ch sao cho
( ) l à ma trận chéo.
, trong đó
Suy ra
( )
( )
( )
=>
( ) ( ) ( )
Ta có: do cả đị nh thức
này đề u khác .
Câu 3: Xác đị nh để hệ phương trình sau có nghi ệ m độc l ập tuyế n tính
( )
( )
( ) ( )
{
Giải: Gọi l à ma trận hệ số của phương trình
1
- mt
( )
( )
( ) ( ))
(
Nhân dòng vớ i rồi cộng vào dòng ( ), ta được
( )
Nhân dòng vớ i rồi cộng vào dòng ( ), ta được
( )
Dễ dàng suy ra rằng hệ phương trình có nghi ệ m độc l ập tuyế n tính thì .
Câu 4: Cho l à ma trận vuông cấp sao cho mỗi dòng của nó chứa đúng phần tử khác , trong đó phần tử
nằm ở đường chéo chính là , phần tử còn l ại là . Chứng minh ma trận khả nghị ch.
( )
Giải: Đặt . Ta chứng minh bằng phản chứng. Gi ả sử ngược l ại, suy bi ế n. Kí hi ệ u l à cột thứ của
, khi đó có thể coi các cột của l a2 vector phụ thuộc tuyế n tính trong . Đo vậy phải có
một tổ hợp tuyế n tính
()
trong đó ít nhất một hệ số khác . Gi ả sử | | *| | | | | |+ . Đương nhiên | | . Gi ả sử
( ). Từ ( ) suy ra
hai phần tử khác không của dòng thứ l à
Suy ra
| | | | | |
mâu thẫn với cách chọn | | . V ậy khả nghị ch.
Câu 5: Cho l à ma trận vuông cấp thỏa mãn các đi ề u ki ệ n và . Chứng minh rằng
l à ma trận suy bi ế n.
Giải: Nế u thì hi ể n nhiên
Nế u , x ét ánh x ạ được xác đị nh như sau
()
Khi đó ( ) l à không gian con của ). Gọi * + l à một vector khác bất
có số chi ề u là (do
kì của ( ). Khi đó . Bằng quy nạp, ta thu được đẳng thức
2
- mt
( )
( )
Suy ra . Như vậy . Nghĩa là hệ phương trình tuyế n
tính ( ) có nghi ệ m không tầm thường. V ậy l à ma trận suy bi ế n.
Câu 6: Cho đa thức ( ) bậc có nghi ệ m thực phân bi ệ t l ớn hơn . Chứng minh rằng đa thức
() ( )() () () ( ( ))
có ít nhất nghi ệ m thực phân bi ệ t.
Giải: Ta có ( ) ( ) ( ) vớ i ( ) () () () () ( ). Gọi l à các nghiệm
()
của ( ) và . Khi đó phương trình cũng có nghi ệ m này. Theo đị nh lí
Rolle, phương trình ( ( )) hay đa thức ( ) () ( ) có nghi ệ m trong mỗi khoảng
( ) :
( ) có
Mặt khác, đa thức nghi ệ m là . Lại áp dụng đị nh lí Rolle, phương
trình ( ( )) hay đa thức ( ) có nghi ệ m trong mỗi khoảng ( ) nên
thì đa thức ( ) có ít nhất
Nế u nghi ệ m thực phân bi ệ t. Bây gi ờ, gi ả sử
tồn tại sao cho
Thế thì
() () () ()
Do đó ( ) () hay ( ) . Suy ra ( ) , Như vậy đa thức ( ) có
, với
nghi ệ m phân bi ệ t (!). V ậy, đa thức ( ) có nghi ệ m thực phân bi ệ t.
3
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XV NĂM 2007
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
* +
( ) l à ma trận vuông cấp có các tính chất sau:
Câu 1: Cho
. Gi ải hệ phương trình đại số tuyế n tính
( ) với l à ma trận đơn vị cấp , do đó ()
Giải: Ta có . V ậy hệ phương trình chỉ có nghi ệ m
tầm thường.
Câu 2: Gi ả sử l à các ma trận vuông cấp thỏa mãn đi ề u ki ệ n trong đó l à hai số
thực khác 0. Chứng minh rằng
Giải: Theo gi ả thi ế t ta có:
( )( )
( )( ) ( )( )
Suy ra hay
Do đó hay .
( ) ()
Câu 3: Cho trong đó phần tử . Tính
, - nên ()
Giải: Nế u thì
Nế u thì
1
1 ... 1 1 1 2 ... n-1 n
2
2 ... 2 2 1 2 ... n-1 n
3
3 ... 3 3 1 2 ... n-1 n
= B1 + B2
A= +
n-1 n-1 n - 1 n - 1 n
... 1 2 ... n-1
n n n
n ... n 1 2 ... n-1
( )
Dễ thấy => . Kí hi ệ u l à ma
. / . Khi đó
trận con cấp 2 nằm bên trái phía trên của , nên .
V ậy nế u và nế u .
Câu 4: Tìm tất cả các đa thức ( ) , - thỏa () ,( ) ( )-
Giải: Ta chứng minh . Thật vậy, gi ả sử tồn tại đa thức
()
thỏa mãn gi ả thi ế t bài toán. Xét hệ số của ở hai vế của đẳng thức bài toán, ta thu được:
( ) => . Đi ề u này mâu thuẫn với .
Trường hợp 1: ( ) , thay vào hệ thức đã cho, ta thu được
4
- mt
,( ) ( ) - ()
Trường hợp 2: ( ) . Theo gi ả thi ế t, ta có
,( ) ( ) ( ) ( ) -
. V ậy ( )
Suy ra . Thử l ại, mọi đa thức bậc hai có dạng trên đề u thỏa mãn bài Toán.
( ). Tìm tất cả các ma trận vuông
Câu 5: Cho ma trận cấp sao cho .
( ) ( )
Giải:
( ) ( ) ()
Kí hi ệ u:
( ) ( ) ( ) ( )
Khi đó ( ) tương đương hay . Ta thấy và . Mặt khác với
và ta có: . Do đó
∑ ∑ ( ) ( )
Tóm l ại, ta thu được . V ậy ma trận có dạng
( )
Ngược l ại, dễ dàng ki ể m tra được mọi ma trận có dạng như trên đề u thỏa mãn đi ề u ki ệ n bài Toán.
. / l à ma trận vuông cấp
Câu 6: Gi ả sử khả nghị ch. Chứng minh rằng nế u l à ma trận vuông cấp
khả nghị ch thì ma trận cấp được xác đị nh bởi hệ thức
. /
cũng khả nghị ch.
. / . / thỏa mãn hệ phương trình ./ . /. / ()
GIải: Gi ả sử
Khi đó
{
Nhân phương trình đầu với , phương trình hai v ới rồi trừ vế , ta được ( )
Do khả nghị ch nên => . Lập luận tương tự ta cũng có .
V ậy hệ ( ) chỉ có nghi ệ m tầm thường. Do đó l à ma trận khả nghị ch.
5
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XVI NĂM 2008
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
l à các số thực, dãy * + l ập thành cấp số cộng công sai . Tính đị nh thức của ma trận
Câu 1: Cho
( )
Giải: Ta có
| |
| |
Cộng cột đầu vào cột cuối, ta được
| |
( )
| |
Do
Ti ế p tục nhân hàng thứ vớ i rồi cộng vào hàng cuối cùng, nhân hàng thứ vớ i rồi cộng vào
hàng thứ nhân hàng 1 với rồi cộng vào hàng ta được
| | | |
( ) ( )( )
| |
| |
Cộng hàng cuối vào các hàng còn l ại, ta được:
| |
( )( ) ( )( )
| |
Câu 2: Cho l à ma trận thực vuông cấp thỏa mãn đi ề u ki ệ n . Chứng minh rằng tồn tại hai số thực
phân bi ệ t và hai ma trận sao cho
6
- mt
Giải:
Cách 1: Đa thức đặc trưng của
( ) ()
Do nên => phương trình có hai nghi ệ m thực phân bi ệ t . Khi đó, đặt
( ) ( )
Suy ra
V ậy
Cách 2: Đa thức đặc trưng của
( ) ()
Do nên => phương trình có hai nghi ệ m thực phân bi ệ t hay có 2 giá trị riêng
nên chéo hóa được
( )
( ) [. ( )]
/
=>
( )
. / . / . /
. / . /
Đặt .
V ậy ta đã tìm được hai số thực phân bi ệ t l à hai giá trị riêng của và hai ma trận trên sao cho
Câu 3: Cho l à ma trận vuông thực cấp , vế t là . Tổng các phần tử trên mỗi hàng của bằng và .
Xác đị nh các giá trị riêng của
Giải: Ta có và tổng các phần tử trên mỗi hàng của ma trận l à . Do đó đa thức đặc
trưng của :
() ( ) ()
Mặt khác
| | | |
| |
( )| |
l à một giá trị riêng của . Thay vào ( ), ta được
Suy ra
7
- mt
() | | ( )( )
V ậy ma trận có l à giá trị riêng đơn và l à giá trị riêng kép.
Câu 4: Cho các số thực . Chứng minh rằng tồn tại các ma trận thực vuông cấp
thỏa mãn
(∑ )
∑
Giải: Đặt . Xét các ma trận cấp sau
( )
( ) ( ) ( )
Do đó . Mặt khác:
∑
( )
Khai tri ể n Laplace theo cột thứ nhất, ta được:
(∑ )
Câu 5: Cho l à ma trận vuông cấp khả nghị ch. Mọi phần tử của các ma trận l à số nguyên. Chứng minh
rằng nế u có giá trị riêng đề u là các số thực thì | ( )|
Giải: Do các phần tử của đề u là số nguyên nên cũng là số nguyên. Mặt khác
| || | | |
=> | | | |
( ) l à đa thức đặc trưng của nó. Gọi
V ới mỗi ma trận , đặt l à tất cả các giá trị riêng thực
của . Khi đó ( ) ∏ ( ). Xét đa thức
() ( )/
∏.
()
Ta có và
( ) ∏( ( )) ∏( ) ∏( )( )
( ) l à ước của ( ). Do () nên ( ) ( ). V ậy
Từ đó suy ra rằng
| | | | | || |
8
- mt
( )( ) ( )
| |
Câu 6: Tồn tại hay không đa thức ( ) bậc 2008 thỏa mãn đi ề u ki ệ n ( ) vớ i ? Tại sao?
Giải: V ới mỗi x ét bi ể u thức
()
Bi ể u thức nói trên cho ta xác đị nh đa thức ( ) ( ) và đa thức này thỏa mãn yêu cầu bài Toán.
Có thể gi ải theo cách khác như sau:
V ớ i mỗ i đặt
( ) ( ( ))( ( )) ( )
()
( )( ) ( ( ))( ( )) ( )
Dễ dàng chứng minh đa thức
() ()
∑
thỏa mãn đi ề u ki ệ n bài Toán.
9
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XVII NĂM 2009
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1: Cho l à các số thực thỏa mãn các đẳng thức sau:
{
Chứng tỏ rằng với mọi số tự nhiên , ta có
Giải: Từ các hệ thức đã cho: . Theo đị nh lí Viete, chúng là nghi ệ m của phương
trình ( ) . Dễ dàng thấy rằng bộ ba số l à
V ậy .
Câu 2: Tồn tại hay không một ma trận thực vuông cấp sao cho
. /
Giải:
( ) l à đa thức đặc trưng của ma trận .
Cách 1: Gi ả sử tồn tại ma trận thỏa mãn yêu cầu đề bài. Kí hi ệ u
Theo đị nh lí Caley-Hamilton ta có:
(1đ)
Bằng quy nạp: (1đ)
1/ Xét : . Khi đó
/ ( ) (1đ)
. / .
2/ Xét :
( ) (1đ) => ()
. /, từ gi ả thi ế t suy ra
Đặt . V ậy
(1đ)
Kế t luận: không tồn tại ma trận thỏa mãn đi ề u ki ệ n bài Toán.
. / (1đ). Ta có:
Cách 2: Gi ả sử tồn tại ma trận thỏa mãn yêu cầu đề bài. Đặt
( )
( ) . / (1đ)
( )
Theo gi ả thi ế t, ta có: ( ) (1đ)
1/ Xét :
( )
( ) . / (1đ)
2/ Xét hay : khi đó
10
- mt
. / . / (1đ)
Kế t luận: không tồn tại ma trận thỏa mãn đi ề u ki ệ n bài Toán.
Câu 3: Cho l à các ma trận vuông cấp sao cho giao hoán với và , (ma trận đơn vị ) và
( )
a) Chứng minh rằng
( ) ( )
b) Nế u có thêm đi ề u ki ệ n hãy chứng tỏ
Giải:
a) Theo gi ả thi ế t, ta có:
( ) 0 ( )1 0 ( )1
Suy ra 0 ( )1 và 0 ( )1 l à nghị ch đảo của nhau nên chúng giao hoán
[( )] [ ( )] [( )] [ ( )]
Nhân phân phối l ại, ta được .
b) Nế u có thêm đi ề u ki ệ n thì
=> ( ) ( ) ( ) ( )( )
Ta có:
( ) ( ) ,( ) ( )-
( ) ( ) ,( )( )-
Câu 4: Tính , trong đó
( )
Giải: Đổi chỗ các dòng, cột, ta thấy ma trận đồng dạng với ma trận
( )
Ma trận của phép bi ế n đổi tuyế n tính (không suy bi ế n) là:
( )
11
- mt
( )
Khi đó ma trận . Ta có
( ) . /
Trong đó
( )
Ta có . Do đó
( )
(
Câu 5: Tìm tất cả các ma trận vuông cấp sao cho với mọi ma trận vuông cấp , ta đề u có
)
Giải:
( ) => ( ) do ( ).
Chọn ma trận , ta có =>
( )
( ) ( )
Gi ả sử , ta chọn ma trận tam giác trên
( )
{ ( )
Khi đó ta thu được . Bằng cách đổi vị trí hàng hay cột để đưa phần tử bất kì của về vị trí góc
trái trên cùng và l ặp l ại phép chứng minh trên ta được .
V ậy ma trận cần tìm là ma trận .
Câu 6: Thí sinh chọn một trong hai câu sau:
a) Gi ải hệ phương trình:
x6
2 x1 x2 x3 2 x4 x5 1
x x6
2 x2 2 x3 x4 x5 1
1
x1 x6
2 x2 2 x3 x4 x5 1
2 x1 x6
x2 x3 2 x4 x5 1
2 x1 2 x6
x2 x3 x4 x5 1
x1 x6
2 x2 x3 x4 2 x5 1
b) Ứng với mỗi đa thức ( ) với hệ số thực và có nhi ề u hơn một nghi ệ m thực, gọi ( ) l à khoảng cách
nhỏ nhất gi ữa hai nghi ệ m thực bất kì của nó. Gi ả sử các đa thức với hệ số thực ( ) và ( ) ()
và có nghi ệ m thực phân bi ệ t. Chứng minh rằng ( ) ()
đề u có bậc
Giải:
a) Từ hai phương trình đầu: Từ phương trình 3, 4:
=>
Từ phương trình 1, 3: . Từ phương trình 2, 4:
=>
V ậy ta có =>
12
- mt
b) Gọi nghi ệ m của ( ) l à sao cho . Ta chứng minh bằng phương pháp
phản chứng. Gi ả sử ( ) ( ) trong đó l à hai nghi ệ m gần nhau nhất trong số các
nghi ệ m của ( ) ( ). Khi đó ( ) nên
không là nghi ệ m của
() ()
()
() ()
Đặt ( ) ( )( )( ). Suy ra
()
∑ ()
()
()
nghị ch bi ế n trên từng khoảng xác đị nh của nó. Kế t hợp với ( ) suy ra
Dễ dàng nhận thấy hàm số
()
( ) . Khi đó
tồn tại duy nhất sao cho Hay .
Dễ dàng ki ể m tra được ( )( ) và do đó
Như vậy, ta có
()
()
∑ ∑
()
13
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XVIII NĂM 2010
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1: Cho l à các ma trận vuông cấp với hệ số thực sao cho
( ) ( ) ( )
( )
a) Chứng minh rằng .
b) Tìm ví dụ chứng tỏ kế t l uận trên không còn đúng n ế u chỉ có
( ) ( ) ( )
Giải:
a) Nhận xét rằng đị nh thức ( ) ( ) l à một đa thức bậc của có nghi ệ m nên
. Đị nh thức ( ) ( ) cũng l à đa thức bậc của . Mà ( ) ()
()
. Do đó ta cũng có ( ) .
( )
- V ới thì
( ) ( ) ()
- V ới thì
( ) ( ) ()
- V ới thì
( ) . / ./
- V ới thì ta có
( )
V ậy .
( )
b ) Ch ọ n và
( )
( ) ( ) ( ) ( )
Khi đó nhưng
Câu 2: Cho * +* +* + l à các dãy số thực được xác đị nh bởi và
{
Chứng minh rằng l à số nguyên chia hế t cho .
Giải:
( ) ( )( ). Ta có
Đặt =>
() ( )( ). Do đó
Đa thức đặc trưng của l à: chéo hóa được và
( )( )( )
Suy ra :
Tính toán ta được .
14
- mt
Câu 3:
a) Chứng minh rằng ứng với mỗi số nguyên dương, bi ể u thức có thể bi ể u di ễ n dưới dạng
đa thức ( ) bậc không quá của các bi ế n .
( ).
b) Hãy tìm tổng các hệ số của đa thức
Giải:
a) Ta chứng minh đẳng thức ( ) ( ) ( ) ( ) l à đa thức bậc
không quá của các bi ế n
:( )
- V ới
( )
- V ới :
:( )
- V ới
- Gi ả sử đẳng thức đúng với , ta chứng minh nó cũng đúng v ới , tức là
( ) ( ) ( ) ( )
Thật vậy, từ gi ả thi ế t quy nạp, ta có các đa thức ( ) ( ) ( ) bậc không
( ) l à các đa thức bậc không quá
quá của các bi ế n . Suy ra của các bi ế n .
( ) ( ) tức là tìm
b) Ta có . Ta tìm tổng các hệ số của
( ). Từ đị nh lí Viete, l à nghi ệ m của phương trình . Từ đó chỉ vi ệ c
( )
chọn , ta được .
Câu 4: Xác đị nh các đa thức thực ( ) thỏa mãn đi ề u ki ệ n
()( ) ( )
Giải: Ta nhận thấy đa thức hằng ( ) và ( ) thỏa mãn bài Toán. Ta ch ứng minh các đa thức bậc
dương không thỏa. Chú ý rằng đẳngthức trong bài Toán cũng đúng v ới giá trị phức.
l à một nghi ệ m (thực hoặc phức) của ( ) . Nế u thì ( ) ( ) , trong đó ()
Gi ả sử
Thế vào đi ề u ki ệ n đã cho, ta thu được:
()( ) ( ) ( )
Đi ề u này mâu thuẫn ( )
| có giá trị l ớn nhất trong các nghi ệ m của ( ). Khi đó
. Ta có thể gi ả thi ế t modulo |
V ậy
và √( ) cũng là nghi ệ m. Do đó | | | | và |√( ) |
√ √
Đặt :
| | | |
( ) ( )
()
Thay vào ti ế p, ta l ại có
|√( ) √|
,( ) -
( )( ) ( ) ()
15
- mt
Theo ( ), ta có:
*( ) +
Mâu thuẫn với ( ).
Câu 5: Chọn một trong hai câu sau:
5a) Cho l à ma trận thực, vuông cấp , có vế t là và . Tìm đa thức đặc trưng và đa thức
tối ti ể u của .
5b) Cho l à các ma trận thực, vuông cấp , trong đó khả nghị ch và đồng thời giao hoán . Gi ả sử
( ) . Chứng minh giao hoán với nhau.
Giải:
5a) Cách 1: Tính trực ti ế p
Vì nên tồn tại vector khác sao cho các vector dòng còn l ại đề u bi ể u di ễ n tuyế n tính được qua nó.
Do đó ma trận có dạng sau:
( )
Đặt .
( )
( )
Khi đó và
( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )
• Ta có
V ậy đa thức tối ti ể u của l à ( ) .
() ( )
• Tính đị nh thức
| |
| |
| | | |
| |
| |
16
- mt
| |
| |
| |
| |
( )
Dễ dàng chứng minh bằng quy nạp rằng:
( ) ( )
là ( ) ( )
V ậy đa thức đặc trưng của
Cách 2: V ì hay ( ) nên có đúng vector riêng ứng với . Do vậy mà giá trị
riêng còn l ại là một số thực. Từ đó chéo hóa được và trên đường chéo chỉ có một phần rử khác l à .Suy ra
ngay đa thức đặc trưng và đa thức tối ti ể u.
( ) ( )( )
5b) Từ gi ả thi ế t, suy ra hay
( )( ) ( ) ( )
Do khả nghị ch và đồng thời giao hoán cả nên
Suy ra ( ) ( ) l à nghị ch đảo của nhau nên
( ) ( ) ( )( )
( )( )
( )
V ậy ( ) ( ) tức .
17
- mt
HỘI TOÁN HỌC VIỆT NAM BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
OLYMPIC TOÁN SINH VIÊN TOÀN QUỐC LẦN THỨ XIX NĂM 2011
Môn thi: Đại số
Thời gian làm bài: 180 phút
Bài 1: Xét không gian trên trường số thực , chứng minh rằng tập hợp * + độc l ập tuyế n tính trong
không gian các hàm liên tục ( )
Giải: Gi ả sử ta có hệ thức tuyế n tính: (2đ)
Chia 2 vế cho và l ấy gi ới hạn suy ra
Quy nạp được . (3đ)
Bài 2: Cho 3 dãy số * +* +* + x ác đị nh như sau: và { . Tính .
( ) ( ) Khi đó
Giải: Đặt (1đ)
là ( ) ( )( )( ) nên
Đa thức đặc trưng của có 3 gtr (1đ)
() ()
Cách 1: suy ra (1đ)
(
Lập hpt cho bằng cách thay các giá trị đặc bi ệ t của t và gi ải ta tìm được
) (1đ)
( )
Suy ra (1đ)
Cách 2: Chéo hóa kèm ma trận bi ế n đổi cơ sở (2đ)
Tính (1đ)
Bài 3: Cho các ma trận thực vuông cùng cấp . Đặt . Chứng minh rằng nế u ma trận giao
hoán với cả hai ma trận và thì tồn tại số nguyên dương sao cho ( vớ i l à ma trận không cấp )
Giải:
( ) (2đ)
* Chứng minh quy nạp
V ới : ok
( )
Gi ả sử ta có , ta chứng minh
Thật vậy
( ) ( ) ( )
( )
* Lấy ( ) l à đa thức bậc bất kì.
() ( )
Ta có
Từ ( ) suy ra () () ( ) ( ) (1đ)
18
- mt
Xét đa thức đặc trưng của : ( ) ( )
Ta có ( ) (2đ)
() () () ()
Theo ( ) ta có
Lại chọn ( ) ( ) và nhờ vào tính giao hoán của , ta có () () ()
( )
Ti ế p tục quá trình này ta được: .
sao cho nế u đa thức ( ) bậc
Bài 4: Tìm đi ề u ki ệ n cần và đủ đối với các tham số có n nghi ệ m
thực (kể cả bội) thì đa thức ( ) () ( ) cũng có nghi ệ m thực.
Giải:
* Đi ề u ki ệ n cần: l ấy ( ) ⁄ (1đ)
⁄
suy ra hoặc
Qua gi ới hạn suy ra (1đ)
* Đi ề u ki ệ n đủ: bổ đề ( ) () ( ) có đủ nghi ệ m thực (1đ)
Để chứng minh, xét ( ) ( ) cũng có ( ) có nghi ệ m thực nên ( ) có
nghi ệ m thực, nên
nghi ệ m thực. (1đ)
Áp dụng l ần nữa, ( ) ( ) có nghi ệ m thực từ đó chọn thích hợp để l à đi ề u ki ệ n
đủ. (1đ)
Bài 5: Hai sinh viên A và B chơi trò chơi như sau: Cho m ột bảng vuông ô, . Mỗi lượt, A chọn một số
nguyên đi ề n vào vị trí ( ) nào đó (tùy chọn nhưng không l ặp l ại). Sau đó B được quyề n chỉnh sửa giá trị đó
bằng cách gi ữ nguyên hoặc thêm bớt 1 đơn vị . Trò chơi kế t thúc sau khi đi ề n xong bảng để nhận được ma trận
. B khẳng đị nh luôn có cách để nhận được ma trận khả nghị ch và không có đi ể m bất động (tức là không có
vector để ).
Khẳng đị nh của B đúng hay sai? Hãy chứng minh nhận đị nh của bạn.
( ) ( )
Giải: B chọn . (2đ)
|| ( )( ) (1đ)
nên vector đồng dư ̅
Nế u có vector riêng tương ứng với 1 thì có thể chọn ( tức là các
phần tử đề u l ấy mod 3) là vector riêng (1đ)
Nhưng | | chỉ có giá trị riêng là . (1đ)
Bài 6: Thí sinh chọn một trong hai câu sau:
6a. Tìm đi ề u ki ệ n của các tham số để hệ phương trình sau có nghi ệ m duy nhất
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
{( ) ( ) ( ) ( )
. /. Hãy tính
6b. Cho ma trận
19
- mt
Giải:
6a) Đị nh thức tương ứng bằng
( ) ( ) ( )( )
( ) ( )( )
, ( )( )( )( )- =>
Trong đó đôi một phân bi ệ t (1đ)
√( ) (2đ) => ( ) (2đ)
√
6b) Cách 1:
=> (1đ)
Cách 2:
. / . / => . /
Đặt
Khi đó:
( )
/( )
. . / √ . /. / √
( )
=>
20
nguon tai.lieu . vn