清华大学2016年直博考试试题

数学试题专用纸

2016年4月



一、i)设$D$为$mathbb{R}^n$上的一个区域$f:D o mathbb{R}^n$为连续可微映射.试叙述关于映射$f$的逆映射定理(包括条件和结论).

ii)试利用逆映射定理证明不存在从$mathbb{R}^n$到$mathbb{R}^1$的连续可微的单射.

二、给定$mathbb{R}^3ackslash{0}$上的向量场

[overrightarrow v  = left( {frac{x}{{{{left( {{x^2} + 2{y^2} + 3{z^2}} ight)}^{frac{3}{2}}}}},frac{y}{{{{left( {{x^2} + 2{y^2} + 3{z^2}} ight)}^{frac{3}{2}}}}},frac{z}{{{{left( {{x^2} + 2{y^2} + 3{z^2}} ight)}^{frac{3}{2}}}}}} ight).]

记$overrightarrow n$为$mathbb{R}^3$中的单位球面$S^2$的单位外法向量场.试求积分

[int_{S^2}overrightarrow vcdot overrightarrow n dsigma.]

三、设定义在$mathbb{R}$上周期为$2pi$的函数$f$在区间$(-pi,pi]$上的取值为$f(x)=x$.

i)试给出其Fourier级数,求出Fourier级数的和函数,并说明此级数是否在$mathbb R$上一致收敛.

ii)试利用上述Fourier级数及Parseval等式求级数$sum_{ngeq1}frac1{n^2}$的和.

四、设$f(x)$在单位圆盘$|z|<1$上解析,满足$|f(z)|<1$,并且$f(alpha)=0$,其中$|alpha|<1$.

1.试证明当$|z|<1$时成立[left| {fleft( z ight)} ight| le left| {frac{{z - alpha }}{{1 - overline alpha  z}}} ight|.]

2.试给出上面的不等式中等号成立的充要条件.

五、给定$Ain M_n(mathbb C)$.令$f(x)$为其特征多项式, $g(x)in mathbb C [x]$是一个整除$f(x)$的$n-1$次多项式.求$g(A)$可能的秩,并说明理由.

六、设$V$是复数域上的$n$维线性空间, $sigma$为$V$上的一幂幺变换(即:存在正整数$k$使得$sigma^k=1_V$, $1_V$是$V$上的恒等变换).设$W$为$V$的$sigma-$不变子空间.证明$V$中存在$sigma-$不变子空间$W'$使 得$V=Woplus W'$.

转自: http://www.math.org.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=36021

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