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231909. (2025•高新一中•高一下一月) 我们学过二维的平面向量,其坐标为=(t1t2)(tk∈R,k=1,2),那么对于nn∈N*n≥2)维向量,其坐标为=(t1t2,⋯,tn)(tk∈R,k=1,2,⋯,n).设nn∈N*n≥2)维向量的所有向量组成集合An={|=(t1t2,⋯,tn),tk∈R,k=1,2,⋯,n}.当=(t1t2,⋯,tn)(tk∈{0,1},k=1,2,⋯,n)时,称为An的“特征向量”,如A2={|=(t1t2),tk∈R,k=1,2}的“特征向量”有=(0,0),=(0,1),=(1,0),=(1,1).
=(x1x2,⋯,xn)和=(y1y2,⋯,yn)为An的“特征向量”,定义||=
(1)若A3,且=(1,1,0),=(0,1,1),计算||,||的值;
(2)设BA4B中向量均为A4的“特征向量”,且满足:∀B,当时,||为奇数;当时,||为偶数.求集合B中元素个数的最大值;
(3)设,且B中向量均为An的“特征向量”,且满足:∀B,且α≠β时,||=0.写出一个集合B,使其元素最多,并说明理由.
共享时间:2025-04-10 难度:1
[考点]
特征值与特征向量的计算,
[答案]
(1)||=2,||=1.
(2)4.
(3)B中最多有n+1个元素,理由见解析.
[解析]
解:(1)||=[(1+1﹣0)+(1+1﹣0)+(0+0﹣0)]=2,||=[(1+0﹣1)+(1+1﹣0)+(0+1﹣1)]=1.
(2)设=(a1a2a3a4),=(b1b2b3b4),ai∈{0,1},bi∈{0,1}(i=1,2,3,4),
时,||=a1+a2+a3+a4为奇数,则仅有1个1或3个1,
时,||=为偶数,
①仅有1个1时,=2,为使||为偶数,
=2,即aibi不同时为1,
此时B1={(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)},4个元素.
②仅有3个1时,=6,为使||为偶数,
=2,即aibi不同时为0,
此时B2={(0,1,1,1),(1,0,1,1),(1,1,0,1),(1,1,1,0)},4个元素.
③若B1B2,则||=1,舍去,
综上所述,集合B中的元素个数最大值为4.
(3)B={(0,0,0,…0),(1,0,0…,0),(0,1,0,…0),(0,0,1…0)…,(0,0,0,…,1)},
此时B中有n+1个元素,下证其为最大,
对于任意两个不同的元素α,β,满足||=0,则α,β中相同位置上的数字不能同时为1,
假设存在B有多于n+1个元素,由于=(0,0,0,…,0)与任意元素都有||=0,
所以除(0,0,0,…,0)外至少有n+1个元素含有1,
根据元素的互异性,至少存在一对满足xiyil,此时||≥1不满足题意,
B中最多有n+1个元素.
[点评]
本题考查了"特征值与特征向量的计算,",属于"基础题",熟悉题型是解题的关键。
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dygzsxyn

2025-04-10

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2020*西工大*期末
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