线性代数(A)考试试卷答案
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线性代数试题(A )一、选择题:(每小题3分,共18分)2、2、A 、B 均为n 阶方阵,则以下表达正确的是__ _ (A ) AB=BA (B ) AB=0,则A=0或B=0 (C ) ()111---=B A AB (D ) ()T T TA B AB =3、设矩阵A 的秩是r , 则(A )A 中没有等于零的1-r 阶子式 (B )A 中至少有一个r 阶子式不等于零 (C )A 中有不等于零的1+r 阶子式 (D )A 中没有等于零的r 阶子式4、已知 )3,2,1(=a )31,21,1(=b ,且b a T A = 则4A =(A ) 27÷÷÷÷÷÷øöççççççèæ1233321231211(B )÷÷÷÷÷÷øöççççççèæ1233321231211 (C )9 (D) 81 5、设A 是可逆矩阵,*A 是A 的伴随矩阵,则*-=A A A A 1)( *-=A A B 1)( *--=A AA C 11)( 11)()(-*-=A A D6、与对角矩阵D = úúúûùêêêëé211 相似的矩阵是 (A) úúúûùêêêëé100020101. (B) úúúûùêêêëé200110001. (C) úúúûùêêêëé200010011. (D) úúúûùêêêëé-111021001 二、填空题:(每小题4分,共20分)1、设A , B 为三阶矩阵, 2=A ,41=B , 则12-)(BA = 2、行列式8040703362205010的值为 3、设A 是n 阶方阵,若3-=n A R )(,则0=AX 的基础解系所含向量的个数为4、k= 时,向量)5,,1(k =b 能由向量)1,1,2(),2,3,1(21-=a -=a 线性表出。
线性代数(A 卷)一﹑选择题(每小题3分,共15分)1。
设A ﹑B 是任意n 阶方阵,那么下列等式必成立的是( ) (A )AB BA = (B)222()AB A B = (C)222()2A B A AB B +=++ (D )A B B A +=+2。
如果n 元齐次线性方程组0AX =有基础解系并且基础解系含有()s s n <个解向量,那么矩阵A 的秩为( )(A) n (B) s (C ) n s - (D) 以上答案都不正确 3。
如果三阶方阵33()ij A a ⨯=的特征值为1,2,5,那么112233a a a ++及A 分别等于( ) (A) 10, 8 (B) 8, 10 (C) 10, 8-- (D) 10, 8--4。
设实二次型11212222(,)(,)41x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭的矩阵为A ,那么( )(A) 2331A ⎛⎫=⎪-⎝⎭ (B) 2241A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭ (C) 2121A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭(D) 1001A ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 5. 若方阵A 的行列式0A =,则( ) (A ) A 的行向量组和列向量组均线性相关 (B )A 的行向量组线性相关,列向量组线性无关 (C ) A 的行向量组和列向量组均线性无关 (D )A 的列向量组线性相关,行向量组线性无关 二﹑填空题(每小题3分,共30分)1 如果行列式D 有两列的元对应成比例,那么该行列式等于 ;2。
设100210341A -⎛⎫⎪=- ⎪⎪-⎝⎭,*A 是A 的伴随矩阵,则*1()A -= ; 3. 设α,β是非齐次线性方程组AX b =的解,若λαμβ+也是它的解, 那么λμ+= ; 4. 设向量(1,1,1)T α=-与向量(2,5,)T t β=正交,则t = ; 5。
设A 为正交矩阵,则A = ;6。
设,,a b c 是互不相同的三个数,则行列式222111ab c a b c = ; 7。
《线性代数A 》试题(A 卷)试卷类别:闭卷考试时间:120分钟考试科目:线性代数考试时间:学号:姓名:3的一组标准正交基,=___________《线性代数A》参考答案(A卷)一、单项选择题(每小题3分,共30分)二、填空题(每小题3分,共18分)1、 256;2、 132465798⎛⎫ ⎪--- ⎪ ⎪⎝⎭; 3、112211221122000⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭; 4、; 5、 4; 6、 2 。
三. 解:因为矩阵A 的行列式不为零,则A 可逆,因此1X A B -=.为了求1A B -,可利用下列初等行变换的方法:231211201012010*******121011411033110331023211027210027810027801141010144010144001103001103001103---⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪-−−→-−−→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪−−→--−−→-−−→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭―――――(6分)所以1278144103X A B -⎛⎫ ⎪==-- ⎪ ⎪⎝⎭.―――――(8分)四.解:对向量组12345,,,,ααααα作如下的初等行变换可得:1234511143111431132102262(,,,,)21355011313156702262ααααα--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪----- ⎪ ⎪=→ ⎪ ⎪--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭111431212011310113100000000000000000000--⎛⎫⎛⎫⎪⎪---- ⎪ ⎪→→⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭――――(5分)从而12345,,,,ααααα的一个极大线性无关组为12,αα,故秩12345{,,,,}ααααα=2(8分)且3122ααα=-,4123ααα=+,5122ααα=--――――(10分) 五.解:对方程组的增广矩阵进行如下初等行变换:221121121121110113011311101112002421120113400(2)(1)42p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪−−→--−−→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--+--+⎝⎭⎝⎭⎝⎭-⎛⎫ ⎪−−→------- ⎪ ⎪-+-+⎝⎭(分)(1) 当10,(2)(1)0,p p p -≠-+-≠且时即1,2,p p ≠≠-且时系数矩阵与增广矩阵的秩均为3,此时方程组有唯一解.――――(5分) (2) 当1,p =时系数矩阵的秩为1,增广矩阵的秩为2,此时方程组无解.――――(6分)(3) 当2,p =-时此时方程组有无穷多组解. 方程组的增广矩阵进行初等行变换可化为1122112211221211033301112111033300001011011180000------⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪-−−→-−−→-- ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭--⎛⎫⎪−−→------ ⎪ ⎪⎝⎭(分)故原方程组与下列方程组同解:132311x x x x -=-⎧⎨-=-⎩ 令30,x =可得上述非齐次线性方程组的一个特解0(1,1,0)Tξ=--;它对应的齐次线性方程组13230x x x x -=⎧⎨-=⎩的基础解系含有一个元素,令31,x =可得1(1,1,1)T ξ=为该齐次线性方程组的一个解,它构成该齐次线性方程组的基础解系.此时原方程组的通解为001101,,.k k k k ξξ+这里为任意常数――――(12分)六.解:(1)由于A的特征多项式2124||222(3)(6)421I A λλλλλλ----=-+-=+----故A 的特征值为13λ=-(二重特征值),36λ=。
线性代数考试(A)参考答案及评释华南农业大学期末考试试卷(A 卷)2005学年第一学期 考试科目:线性代数 考试类型:闭卷 考试时间:120分钟学号 姓名 年级专业这是题文 这是参考答案 填空题.(每小题3分,共30分)1.若行列式D 各行元素之和等于0,则该行列式等于0. 各行加到第一行上去, 则第一行全为零P98奇数阶实反对称阵的行列式为零P64定理2.7非齐次线性方程组有解的充要条件 41141222222n n n --**⎛⎫===⋅= ⎪⎝⎭A A A重要关系*=AA A E ( P34定理1.9); 1n -*=A A(p44题1.18)5.设()()1,1,5,3,9,2,3,5,TTαβ=--=---则α与β的距离为9.()8,3,2,29-===αβ由正交矩阵的定义T =A A E 立即得到1T -=A A 且1T ===A A A A E若λ是A 的特征值, 则1λ是1-A 的特征值, 因为()110x x x x λλ-=≠⇒=A A x . 参考P87定理4.4: ()ϕA 的特征值是()ϕλ.8.如果()222123123121323,,2246f x x x x x tx x x x x x x =+++++是正定的,则t 的取值范围是5t >.11212323t ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 1231121110,10,123501223t t ∆=>∆==>∆==-> p100定理5.6由2=AA 推出()()22-+=-A E A E EEnglish!二、单选题(每题3分,共15分)1.n 元齐次线性方程组0,AX =秩()(),R A r r n =<则有基础解系且基础解系 含( D )个解向量.(A )n (B )r (C )r n - (D )n r - P62 line 5: 基础解系含n r -个解向量2. 设四阶方阵A 的秩为2,则其伴随矩阵A *的秩为( D )(A )1 (B )2 (C )3 (D )0.A的余子式(3阶子式)全为零.*A是零矩阵.3. 设A是n阶方阵,满足2A E=,则( B )(A)A的行列式为1 (B),-+不同时可逆.A E A E=(D)A的特征值全是1 (C)A的伴随矩阵*A A2000或.A E A E A E A E A E=⇒+-=⇒+=-=4. 设n阶方阵,,A B C满足ABC E=,其中E是n阶单位阵,则必有( C )(A)ACB E== (D) BAC E= (C) BCA E= (B) CBA E()()A E.p7性质1.2, p35定理1.10=⇒=A BC E BC或者141231234142332,3,4333411111111111111110000111111000101111101111100010000010001001000100010000101001000000i r r i c c c c r r r r r r r r x x x x x x x x x x x xxxxx x x x x-=+++-+-↔↔-------+---==----+-----====.2.给定向量组()()121,1,1,1,1,1,1,1,TTαα==--()32,1,2,1Tα=, ()41,1,1,1,Tα=--求1234,,,αααα的一个最大无关组和向量组的秩.()213141434212341121112111110212,,,112100021111021011211121021202120002000200020000r r r r r r r r r r A αααα---+-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪----- ⎪ ⎪==−−−→ ⎪⎪--⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪------⎪ ⎪−−−→−−−→ ⎪ ⎪--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可见()1234,,,3R αααα=,124,,ααα是一个最大无关组。
全校各专业《线性代数》课程试卷及答案A 卷试卷 A 考试方式 闭卷 考试时间(120分钟)一、选择题(本题共4小题,每小题4分,满分16分。
每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1、设A ,B 为n 阶方阵,满足等式0=AB,则必有( ) (A)0=A 或0=B ; (B)0=+B A ; (C )0=A 或0=B ; (D)0=+B A 。
2、A 和B 均为n 阶矩阵,且222()2A B A AB B +=++,则必有( ) (A) A E =; (B)B E =; (C ) A B =. (D) AB BA =。
3、设A 为n m ⨯矩阵,齐次方程组0=Ax 仅有零解的充要条件是( )(A) A 的列向量线性无关; (B) A 的列向量线性相关; (C ) A 的行向量线性无关; (D) A 的行向量线性相关. 4、 n 阶矩阵A 为奇异矩阵的充要条件是( ) (A) A 的秩小于n ; (B) 0A ≠;(C) A 的特征值都等于零; (D) A 的特征值都不等于零; 二、填空题(本题共4小题,每题4分,满分16分)5、若4阶矩阵A 的行列式5A =-,A *是A 的伴随矩阵,则*A = 。
6、A 为n n ⨯阶矩阵,且220A A E --=,则1(2)A E -+= 。
7、已知方程组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+43121232121321x x x a a 无解,则a = 。
8、二次型2221231231213(,,)2322f x x x x x tx x x x x =++++是正定的,则t 的取值范围是 。
三、计算题(本题共2小题,每题8分,满分16分)9、计算行列式1111111111111111x x D y y+-=+-10、计算n 阶行列式121212333n n n n x x x x x x D x x x ++=+四、证明题(本题共2小题,每小题8分,满分16分。
完整版)线性代数试卷及答案线性代数A试题(A卷)试卷类别:闭卷考试时间:120分钟考试科目:线性代数学号:______ 姓名:______题号得分阅卷人一.单项选择题(每小题3分,共30分)1.设A经过初等行变换变为B,则(B)。
(下面的r(A),r(B)分别表示矩阵A,B的秩)。
A) r(A)。
r(B);(D)2.设A为n(n≥2)阶方阵且|A|=,则(C)。
A) A中有一行元素全为零;(B) A中必有一行为其余行的线性组合;(C) A有两行(列)元素对应成比例;(D) A的任一行为其余行的线性组合。
3.设A,B是n阶矩阵(n≥2),AB=O,则下列结论一定正确的是: (D)A) A=O或B=O。
(B) B的每个行向量都是齐次线性方程组AX=O的解。
(C) BA=O。
(D) R(A)+R(B)≤n.4.下列不是n维向量组α1,α2.αs线性无关的充分必要条件是(A)A) 存在一组不全为零的数k1,k2.ks使得k1α1+k2α2+。
+ksαs≠O;(B) 不存在一组不全为零的数k1,k2.ks使得k1α1+k2α2+。
+ksαs=O(C) α1,α2.αs的秩等于s;(D) α1,α2.αs 中任意一个向量都不能用其余向量线性表示。
5.设n阶矩阵(n≥3)A=,若矩阵A的秩为n-1,则a必为()。
11;(C) -1;(D)。
(A) 1;(B)6.四阶行列式a1a2a3a4b1b2b3b4的值等于()。
A) a1a2a3a4+b1b2b3b4;(B) (a1a2-b1b2)(a3a4-b3b4);(C)a1a2a3a4-b1b2b3b4;(D) (a2a3-b2b3)(a1a4-b1b4)。
1.设A为四阶矩阵且A=b,则A的伴随矩阵A的行列式为b^3.(C)2.设A为n阶矩阵满足A+3A+In=O,In为n阶单位矩阵,则A=−A−3In。
(C)9.设A,B是两个相似的矩阵,则下列结论不正确的是A与B的行列式相同。
《线性代数》试卷A适用专业: 试卷类型:闭卷 考试时间:120分钟 总分100分 考试日期: 一.选择题(2分×6=12分)1.排列4 1 3 2 5 的逆序数为( ) A.4 B.1 C.3 D.22. 设0λ是可逆矩阵A 的一个特征值,则13-A 必有特征值( )A.021λ B. 023λ C.30λ D. 20λ 3. 设A 为n 阶可逆阵,则下列成立的是( ) A.112)2(--=A A B. 11)2()2(--=T T A AC. [][]1111)()(----=TTA A D.[][]TTT AA 111)()(---=4.如果333231332221131211a a a a a a a a a =d,则行列式131211232221333231222333a a a a a a a a a ---=( )A. –6dB. 6dC. 4dD. –4d5.设A 为3阶方阵,且2=A ,则A 2=( ) A.4 B.8 C.16 D.216.已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=403212221A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=11a α,且αA 与α线性相关,则=a ( )。
A.1-B.1C. 2D.3二.填空题(2分×11=22分)1.设A 、B 均为3阶方阵,且|A |=3,|B |=-2,则|AB |=2. 设A 为方程组⎩⎨⎧=+=+02121x x x x λλ有非零解,则λ=3.已知3阶方阵A 的特征值为1,1,2-,则方阵2A 的特征值是 、 、4.向量组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321,211的正交化向量为5. A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321,B=[1,2,3],则BA= 6.设32212221321424),,(x x x x x x x x x f -++-=,则二次型矩阵为7.设y x ,为实数,则当=x , 且=y 时,010100=---yx y x8.设⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=x A 112与⎥⎦⎤⎢⎣⎡=Λ31相似,则=x 三. 计算题:(总共66分)1.计算 600300301395200199204100103=D (6分) 2.求13211A -⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=(4分)院系________________ 姓名_____________ 班级________________ 序号_______________3.设3351110243152113-----=D ,(1)求行列式D的值 ,(2)求4443424123A A A A +-+ (12分)4.讨论λ为何值时,线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++23213213211λλλλλx x x x x x x x x 有:1)唯一解; 2)无解; 3)无穷多解?此时求出其通解(12分)5.求矩阵E A 2-的逆矩阵,其中A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡300041003 ( 10分)7.设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=101121002A 。
线性代数a期末考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个矩阵是可逆的?A. 零矩阵B. 单位矩阵C. 对角矩阵D. 奇异矩阵答案:B2. 矩阵的秩是指:A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵中非零行的最大数目D. 矩阵中非零列的最大数目答案:C3. 如果一个矩阵A的行列式为0,则:A. A是可逆的B. A是不可逆的C. A是正定的D. A是负定的答案:B4. 以下哪个选项不是线性方程组解的性质?A. 唯一性B. 存在性C. 零解D. 非零解答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 矩阵的________是矩阵中所有元素的和。
答案:迹2. 如果一个向量组线性无关,则该向量组的________等于向量的个数。
答案:秩3. 对于一个n阶方阵A,如果存在一个非零向量x使得Ax=0,则称x为矩阵A的________。
答案:零空间4. 一个矩阵的________是指矩阵中所有行向量或列向量的最大线性无关组的个数。
答案:秩三、解答题(每题10分,共60分)1. 已知矩阵A=\[\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}\],求A的行列式。
答案:\[ \text{det}(A) = 1*4 - 2*3 = 4 - 6 = -2 \]2. 设A=\[\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}\],B=\[\begin{pmatrix} 2 & 0 \\ 1 & 3 \end{pmatrix}\],求AB。
答案:\[ AB = \begin{pmatrix} 1*2 + 2*1 & 1*0 + 2*3 \\ 3*2 +4*1 & 3*0 + 4*3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4 & 6 \\ 10 & 12 \end{pmatrix} \]3. 已知矩阵A=\[\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{pmatrix}\],求A的特征值。
北 方 交 通 大 学2002-2003学年第二学期线性代数(A )重修课考试试卷答案一.填空题(本题满分15分,共有5道小题,每道小题3分)请将合适的答案填在每题的空中1.4阶行列式=111110110110111__________________.应填:3-. 2.已知向量组()43211,,,=α,()54322,,,=α,()65433,,,=α,()76544,,,=α, 则该向量组的秩是_________________. 应填:2. 3.已知线性方程组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+03121232121321x x x aa无解,则=a __________________. 应填:1-=a4.设A 是n 阶矩阵,0≠A ,*A 是A 的伴随矩阵,E 是n 阶单位矩阵.若A 有特征值λ,则()E A +2*必有特征值是_________________.应填:12+⎪⎪⎭⎫⎝⎛λA . 5.已知三维线性空间的一组基底为()0111,,=α,()1012,,=α,()1103,,=α则向量()002,,=u 在上述基底下的坐标是_______________. 应填:()111-,,.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在题后的括号内)1.设A 是一n ()3≥n 阶矩阵,*A 是A 的伴随矩阵,又k 是常数,且0≠k ,1±,则必有()=*A k 【 】.()A . *A k ; ()B . *1A -n k ; ()C . *A n k ; ()D . *1A -k . 应选:()B .2.设A 是4阶矩阵,且A 的行列式0=A ,则A 中【 】. ()A . 必有一列元素全为0; ()B . 必有两列元素成比例;()C . 必有一列向量是其余列向量的线性组合; ()D . 任意列向量是其余列向量的线性组合. 应选:()C . 3.已知⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=96342321t Q , P 为3阶非零矩阵,且满足O PQ =,则【 】. ()A . 6=t 时,P 的秩必为1; ()B . 6=t 时,P 的秩必为2; ()C . 6≠t 时,P 的秩必为2; ()D . 6≠t 时,P 的秩必为1. 应选:()D .4.n 阶矩阵A 具有n 个不同特征值是A 与对角阵相似的【 】. ()A . 充分必要条件; ()B . 充分而非必要条件; ()C . 必要而非充分条件; ()D . 既非充分也非必要条件. 应选:()B . 5.设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1111111111111111A , ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=004B , 则A 与B 【 】.()A . 合同且相似; ()B . 合同但不相似; ()C . 不合同但相似; ()D . 不合同且不相似. 应选:()A . 三.(本题满分10分) 已知⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=100110111A , 且I AB A =-2,其中I 是3阶单位矩阵,求矩阵B . 解:由I AB A =-2,得()I B A A =-,而且011110111≠-=--=A因此矩阵A 可逆,且⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=-1001102111A, 所以,由()I B A A =-,得1-=-A B A ,因此,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-=-00000120101102111001101111AA B . 四.(本题满分10分) 问λ为何值时,线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧+=+++=++=+324622432132131λλλx x x x x x x x 有解,并求出解的一般形式. 解:将方程组的增广矩阵A 用初等行变换化为阶梯矩阵: ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--+--→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=3421023210101324162214101λλλλλλA (第1行乘以4-、6-后分别加到第2、3行) ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+--→100023210101λλλ(第2行乘以1-后加到第3行) 所以,原线性方程组的系数矩阵A 的秩为()2=A r .当1≠λ时,其增广矩阵A 的秩为()3=A r ,因此此时原线性方程组无解.当1=λ时,()()2==A A r r ,故线性方程组有解.此时,上面的阶梯矩阵为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--00012101101因此,原线性方程组的通解为⎩⎨⎧-=+-=1213231x x x x 其中3x 是任意实数. 写成基础解系的形式,有⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛011121321k x x x , 其中k 是任意实数. 五.(本题满分10分) 设4阶矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=110210000120025A , 求A 的逆矩阵1-A . 解:记矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=122511A ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=112122A , 则矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2211A OO A A 这是一个分块对角矩阵,因此,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=---1221111A O O A A而⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-52215221111111A A , ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-313132311211122122A A , 所以,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=-313100323100005200211A . 六.(本题满分15分) 已知PB AP =,其中⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=100000001B ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=112012001P 求A 及5A .解: 先求出⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-1140120011P. 因为PB AP =,两端右乘1-P ,得⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==-116002001114012001100000011120120011P B PA 同样,A A A A A A =5()()()()()11111-----=PB P P B P P B P P B P P B P15-=P PB 1-=P B P A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=116002001. 七.(本题满分15分)设3阶实对称矩阵A 的特征值是321,,;矩阵A 的属于特征值21,的特征向量分别是⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1111α , ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=1212α⑴. 求矩阵A 的属于特征值3的特征向量; ⑵. 求矩阵A . 解:⑴. 设矩阵A 属于特征值33=λ的特征向量为()Tx x x 3213,,=α.由于实对称矩阵A 的属于不同特征值的特征向量相互正交,因而有031=ααT, 032=ααT由此得齐次线性方程组⎩⎨⎧=--=+--020321321x x x x x x , 解此线性方程组,得基础解系()T101,,=ξ.因此矩阵A 属于特征值33=λ的特征向量为()Tk 1013,,=α其中k 为非零常数. ⑵. 令矩阵()⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----==111021111321αααP ,, 则有 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-3211AP P ,或者 1321-⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=P P A 由于 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=-210216131613131311P 所以, ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-132521025213613211P P A . 八.(本题满分10分) 问λ取何值时,二次型32312123222142244x x x x x x x x x f +-+++=λ为正定二次型? 解: f 的矩阵为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=4212411λλA . 因此,二次型f 为正定二次型.⇔矩阵A 为正定矩阵. ⇔矩阵A 的各阶顺序主子式全大于零. 而矩阵A 的各阶顺序主子式分别为 011>=D ,22441λλλ-==D ,()()21442124113+--=--==λλλλA D .所以,二次型f 为正定二次型.⇔0422>-=λD ,且()()02143>+--=λλD 由 0422>-=λD ,得 22<<-λ .由 ()()02143>+--=λλD ,得 12<<-λ . 因此,得 12<<-λ .即,二次型f 为正定二次型.⇔ 12<<-λ .。