2024廈門大學數學夏令營考核試題

2024 廈門大學數學夏令營考核真題

July 27, 2024 公眾號：就數分高代

分析方向

一.(10分) 若 \(\displaystyle f\in C\left\lbrack {a,b}\right\rbrack ,{\int }_{a}^{b}f\left( x\right) {dx} = {\int }_{a}^{b}{xf}\left( x\right) {dx} = 0\) ,則 \(\left( {a,b}\right)\) 上至少存在不同的 \({x}_{1},{x}_{2}\) 兩點,使得 \(f\left( {x}_{1}\right) = f\left( {x}_{2}\right) = 0\) .

二.(10分）若 \(f \in C\left\lbrack {a,b}\right\rbrack ,f\left( a\right) = 0\) ,證明

\[{\int }_{a}^{b}{f}^{2}\left( x\right) {dx} \leq \frac{{\left( b - a\right) }^{2}}{2}{\int }_{a}^{a}{\left\lbrack {f}^{\prime }\left( x\right) \right\rbrack }^{2}{dx} - \frac{1}{2}{\int }_{a}^{b}{\left\lbrack {f}^{\prime }\left( x\right) \right\rbrack }^{2}{\left( x - a\right) }^{2}{dx} \]

三.(10分）若 \(f \in {C}^{2}\left\lbrack {0,1}\right\rbrack ,{f}^{\prime }\left( 0\right) = 0,\left| {{f'' }\left( x\right) }\right| \leq \left| {f\left( x\right) - f\left( 0\right) }\right|\) ,求證: \(f\) 在 \(\left\lbrack {0,1}\right\rbrack\) 上為常值函式.

四.(10分） \(\sum {a}_{n}\) 收斂 $\left( {{a}_{n}> 0}\right) $, $,0< \alpha ,\beta <1 $; $1<\alpha + \beta $ ,證明下列級數收斂

\[\mathop{\sum }\limits_{{n = 1}}^{\infty }\frac{{a}_{n}^{\alpha }}{{n}^{\beta }} \]

五.(10分） (實變): \(f \in {L}^{1}\left( R\right) ,\sum {a}_{n}\) 收斂 $\left( {{a}_{n}> 0}\right) $,試證明

\[\mathop{\lim }\limits_{{n \rightarrow \infty }}f\left( \frac{x}{{a}_{n}}\right) = 0\text{,a.e. }x \in R \]

代數方向

一.(15分) $ A \in {K}^{m \times s}$ 矩陣, \(B \in {K}^{s \times n},r\left( B\right) = s\) ,求證:

(1) \(\exists C,s.t.{BC} = E,\mathrm{E}\) 為 \(s \times s\) 單位方陣.

(2) \(r\left( {AB}\right) = r\left( A\right)\)

二.(15分) 若 \(A\) 為 3 階方陣, \(\det A = {18},{3A} + {A}^{ * } = {15}{E}_{n}\) .

(1). 求 \(\mathrm{A}\) 的極小多項式

(2). 求 \(\mathrm{A}\) 的 \(Jordan\) 標準型

三.(10分) 已知 \(\dim V = n,\varphi : V \rightarrow V,{\varphi }^{n} = 0,{\varphi }^{n - 1} \neq 0\) 求證:

(1). \(\exists \alpha \in V\) ,s.t. \(\alpha ,\varphi \left( \alpha \right) ,\ldots ,{\varphi }^{n - 1}\left( \alpha \right)\) 是 \(V\) 中的一組基.

(2). \(V\) 不能表示為 \(\varphi\) 兩個不變子空間直和.

四.(10分) (抽代): 求 \(R\) 的自同構群.