《线性代数》课程考试要点及样卷
- 格式:doc
- 大小:163.00 KB
- 文档页数:5
完整版)《线性代数》一、单项选择题1.设矩阵$A=\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}$,则$A^{-1}$等于(B)A。
$\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}$B。
$\begin{bmatrix}-2&1\\1.5&-0.5\end{bmatrix}$C。
$\begin{bmatrix}-2&1.5\\1&-0.5\end{bmatrix}$D。
$\begin{bmatrix}-2&1\\1&0\end{bmatrix}$2.设$A$是方阵,如有矩阵关系式$AB=AC$,则必有(D)A。
$A=0$B。
$BC$时$A=0$C。
$A$时$B=C$D。
$|A|$时$B=C$3.设$Ax=b$是一非齐次线性方程组,$\eta_1$,$\eta_2$是其任意两个解,则下列结论错误的是(A)A。
$\eta_1+\eta_2$是$Ax=0$的一个解B。
$\eta_1+\eta_2$是$Ax=b$的一个解C。
$\eta_1-\eta_2$是$Ax=0$的一个解D。
$2\eta_1-\eta_2$是$Ax=b$的一个解4.设$\lambda$是矩阵$A$的特征方程的3重根,$A$的属于$\lambda$的线性无关的特征向量的个数为$k$,则必有(A)A。
$k\leq3$B。
$k<3$XXXD。
$k>3$5.下列矩阵中是正定矩阵的为(C)A。
$\begin{bmatrix}1&-2\\-2&4\end{bmatrix}$B。
$\begin{bmatrix}1&2\\2&4\end{bmatrix}$C。
$\begin{bmatrix}2&-1\\-1&2\end{bmatrix}$D。
$\begin{bmatrix}-1&2\\2&4\end{bmatrix}$6.下列矩阵中,(B)不是初等矩阵。
第一章 行列式一、教学要求1、了解行列式定义;2、掌握行列式的性质和展开法则;3、会利用化三角法和行列式展开法则计算低阶行列式以及简单n 阶行列式;4、了解克莱姆法则;重点、难点:熟练运用行列式性质,掌握行列式计算方法二、主要知识点及练习 1、 行列式性111213111112132122232121222331323331313233223=1223=223a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ,则。
练习:若行列式---311234=1303=101313a b c a b c ,则。
练习:若行列式+++2、 代数余子式13122,112D x x D=则中的系数为。
练习:设行列式11111111x x 是关于的一次多项式,该式中的一次项系数是。
练习:--- 3、 行列式计算1) 对角线法------计算二阶、三阶行列式212103214111213212223313233--、a a a a a a a a a 练习:计算三阶行列式2) 利用行列式性质计算行列式------将行列式化为上三角、下三角、对角行列式222222222(1)(2)(1)(2)(2)(1)(2)11231123(3)(4)11131121(1)ab b b x x x ba b b y y y bb a b z z z b b b ax ab ac aex bd cdde x bf cfefx 练习:计算下列行列、式、、的值+++++++-+-+-+3) 利用行列式展开法计算行列式------将行列式降阶0110100111011110练习:四阶行列式。
=11121314313233441111123456224816123434D A A A A A A A A 练习:已知行列式,则,。
==+++=++--+=123,1,3D A A 练习:设三阶行列式的第二行元素分别为,,第一行元素的代数余子式的值分别为,,则。
第一章 行列式复习要点:1. 会计算逆序数,余子式,代数余子式2. 熟练掌握行列式的性质,并能利用性质计算行列式3. 掌握克莱姆法则练习题:1. 排列1 6 5 3 4 2的逆序数是( ).A. 8 B .9 C .7 D . 62122.431235-的代数余子式12A 是( ).A 2143-- B2143- C 4125--D4125-3. 排列32514的逆序数是( ).A. 3B. 4C. 5D. 64.关于行列式,下列命题错误的是( ).A. 行列式第一行乘以2,同时第二列除以2,行列式的值不变 B .互换行列式的第一行和第三行,行列式的值不变 C .互换行列式的任意两列,行列式仅仅改变符号 D . 行列式可以按任意一行展开 5. 关于行列式,下列命题正确的是( ).A. 任何一个行列式都与它的转置行列式相等B .互换行列式的任意两行所得到的行列式一定与原行列式相等C .如果行列式有一行的所有元素都是1,则这个行列式等于零D . 以上命题都不对6. 关于行列式,下列正确的是( ).A. 如果行列式有一行的所有元素都是1,则这个行列式等于零.B. 互换行列式的任意两行所得到的行列式一定与原行列式相等.C. 行列式中有两行对应成比例,则此行列式为零.D. 行列式与它的转置行列式互为相反数.7. 下列命题错误的是( ).A. 如果线性方程组的系数行列式不等于零,则该方程组有唯一解 B .如果线性方程组的系数行列式不等于零,则该方程组无解 C .如果齐次线性方程组的系数行列式等于零,则该方程组有非零解 D .如果齐次线性方程组的系数行列式不等于零,则该方程组只有零解8212431235-的余子式32M =————,代数余子式32A =—————— 9. 已知k341k 000k 1-=,则k =__________.10. 若52k 74356=,则k =__________.11. 计算行列式|12345006|=_________ 12. 计算行列式|1111123413610141020| 13.计算行列式53-120172520-23100-4-14002350D =14. 计算行列式1234248737124088D =15.计算行列式x yyxx x y y yx x y+++第二章 矩阵复习要点:1. 掌握矩阵的线性运算,矩阵乘法运算律,转置矩阵的运算律,2. 掌握矩阵的初等变换3. 掌握方阵行列式的性质,转置矩阵的性质,逆矩阵的性质4. 会求逆矩阵.了解待定系数法和伴随矩阵法,掌握用初等变换求解逆矩阵相关问题.能够证明矩阵的可逆性.5. 会用初等行变换求矩阵的秩6. 会求解矩阵方程练习题:1. 设A ,B 均为n 阶可逆阵,则下列公式成立的是( ). A T T T B A AB =)( B T T T B A B A +=+)( C 111)(---=B A AB D 111)(---+=+B A B A2. A,B 均为n 阶方阵,若要22(A B)(A B)A B +-=-不成立,需满足( ).A. A=E B .B=O C .A=B D . AB ≠BA 3. 若方阵2A A,=A 不是单位方阵,则( ).A. A 0= B . A 0≠ C .A O = D .A O ≠4.若矩阵111A 121231⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪λ+⎝⎭的秩为2,则λ=( ). A. 0 B . 2 C .1 D . -15.矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=32015431A 的秩是( ) 6. 110201211344⎛⎫⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭ 的秩是( )7. 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=321212113A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=111012111B 求AB 和BA8. 设矩阵,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1021A 求32A A ,. 9. 设矩阵521320A ,B 341201--⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭,求T T T(1)AB ;(2)B A;(3)A A.10.⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=210111121A ,求逆矩阵11. 223110121⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭.,求逆矩阵 12. 求矩阵X , 使B AX =, 其中.341352,343122321⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=B A13. 求解矩阵方程,X A AX += 其中.010312022⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=A.B AX X ,B ,A . 132231 11312221414=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=使求设15. 已知n 阶方阵A 满足矩阵方程2A 3A 2E O --=,其中A 给定,E 为n 阶单位矩阵,证明A 可逆,并求1A -. 16. 设A 、B 为n 阶矩阵,2A B AB E --=,2A A =,其中E 为n 阶单位矩阵.证明:A B -为可逆矩阵,并求()1A B --.17. 设方阵A 满足22A A E O --=,证明A 及2A E +都可逆.第三章 线性方程组复习要点:1. 熟练掌握方程组解无解/有解/有唯一解/有无穷多解的充要条件2. 会求向量组的秩;能够验证向量组的线性相关性;会求向量组的极大线性无关组,并可以将其他向量用极大无关组线性表示.3. 熟练掌握基础解系的求解3. 会求解齐次线性方程组的通解,会求非齐次线性方程组的通解和特解练习题:1. 若线性方程组Ax b =的增广矩阵为B 23124010012⎛⎫ ⎪→λλ ⎪ ⎪λ-λ-⎝⎭,当常数λ=( )时,此线性方程组有唯一解.A. -1 B .0 C .1 D . 22. 已知n 元线性方程组b Ax =,其增广矩阵为B ,当( )时,线性方程组有解.A. ()n B r =B. ()n B r ≠C. ()()B r A r =D. ()()B r A r ≠3. 若线性方程组Ax b =的增广矩阵为B 23124010012⎛⎫ ⎪→λλ ⎪ ⎪λ-λ-⎝⎭,当常数λ=( )时,此线性方程组有唯一解.A. -1 B .0 C .1 D . 24. 设A 为m×n 矩阵,齐次线性方程组Ax =0仅有零解的充分必要条件是 系数矩阵的秩r (A )( )A. 小于mB. 小于nC. 等于mD. 等于n5. 已知向量组1,,m αα线性相关,则( ).A 、该向量组的任何部分组必线性相关.B 、该向量组的任何部分组必线性无关.C 、该向量组的秩小于m .D 、该向量组的最大线性无关组是唯一的.6. 如果齐次线性方程组有非零解,则它的系数行列式D _____0. ( = 或 ≠)7. 已知线性方程组Ax b =有解,若系数矩阵A 的秩r(A)=4,则增广矩阵B 的r(B)=__________.8. 若线性方程组Ax b =的增广矩阵为B 312400120012⎛⎫⎪→ ⎪ ⎪λ⎝⎭,则当常数λ=__________时,此线性方程组有无穷多解.9. 若线性方程组Ax b =的增广矩阵为B 300200a 11⎛⎫→ ⎪+⎝⎭,则当常数a =__________时,此线性方程组无解.10.λ取何值时,非齐次线性方程组 1231232123+1++x x x x x x x x x λλλλλ⎧+=⎪+=⎨⎪+=⎩(1)有唯一解(2)无解(3)有无穷多解? 取何值时,线性方程组当 11..λ ()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=++++=+-+=+++3313123321321321x λλx x λλx x λλx λx x x λ 有唯一解、无解、无穷多解?当方程组有无穷多解时求出它的解.12.求下列方程组的通解.236222323754325432154321⎪⎩⎪⎨⎧=+++-=-+++=++++x x x x x x x x x x x x x x13. 判断下列向量组的线性相关性:(1)1234=-1,3,2,5=3-1,0-4=2,2,2,2=1,5,4,6αααα(),(,,),(),()(2)1234=1,1,3,1=10,00=2,2,7,-1=3,-1,2,4αααα(),(,,),(),() 14. 已知向量组()()()()T4T3T2T13 2 10 0 10 1 11 1 1α-====,,α,,,α,,,α,,,,求向量组的一个极大无关组,并将其余向量用此极大无关组线性表示.15. 求矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---140113*********12211的列向量组()54321α,α,α,α,α的一个极大无关组,并把不属于极大无关组的列向量用极大无关组线性表示.16. 试证若向量组γβα,,线性无关, 则向量组,βα+,γβ+αγ+亦线性无关. 17. 已知向量321ααα,,线性无关,证明向量11232βααα=+-,2123312βαααβαα=--=+,也是线性无关的。
线性代数考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间中,线性无关的向量集合的最小维度是:A. 1B. 2C. 3D. 向量的数量答案:D2. 矩阵A的行列式为0,这意味着:A. A是可逆矩阵B. A不是可逆矩阵C. A的所有行向量线性相关D. A的所有列向量线性无关答案:B3. 线性变换T: R^3 → R^3,由矩阵[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]表示,其特征值是:A. 1, 2, 3B. 0, 1, 2C. -1, 1, 2D. 0, 3, 6答案:D4. 矩阵A与矩阵B相乘,结果矩阵的秩最多是:A. A的秩B. B的秩C. A和B的秩之和D. A的秩和B的列数中较小的一个答案:D5. 给定两个向量v1和v2,它们的点积v1·v2 > 0,这意味着:A. v1和v2垂直B. v1和v2平行或共线C. v1和v2的夹角小于90度D. v1和v2的夹角大于90度答案:C6. 对于任意矩阵A,下列哪个矩阵总是存在的:A. 伴随矩阵B. 逆矩阵C. 转置矩阵D. 特征矩阵答案:C7. 线性方程组AX=B有唯一解的充分必要条件是:A. A是方阵B. A的行列式不为0C. B是零向量D. A是可逆矩阵答案:D8. 矩阵的特征值和特征向量之间的关系是:A. 特征向量对应于特征值B. 特征值对应于特征向量C. 特征向量是矩阵的行向量D. 特征值是矩阵的对角元素答案:A9. 一个矩阵的迹(trace)是:A. 所有元素的和B. 主对角线上元素的和C. 所有行的和D. 所有列的和答案:B10. 矩阵的范数有很多种,其中最常见的是:A. L1范数B. L2范数C. 无穷范数D. 所有上述范数答案:D二、简答题(每题10分,共20分)1. 请解释什么是基(Basis)以及它在向量空间中的作用是什么?答:基是向量空间中的一组线性无关的向量,它们通过线性组合可以表示空间中的任何向量。
《线性代数》考试大纲第一篇:《线性代数》考试大纲课程名称:《线性代数》考试对象:09级本科使用教材:《线性代数教程》,科学出版社,陆建华主编一、课程要求:二、课程考试内容及所占比重:1、掌握行列式的相关概念、性质,熟练运用行列式的性质计算行列式,掌握化三角形法和降价法这两种基本的计算行列式的方法,了解范德蒙德行列式,掌握代数余子式的性质,了解克拉默法则。
2、掌握矩阵的加法、数乘、乘法、转置等运算律,特别是方阵、行列式混合运算律,能熟练运用;掌握逆矩阵的概念、矩阵可逆的判定及逆矩阵的求法,利用逆矩阵的性质进行矩阵运算和证明;理解初等矩阵的概念及它们与矩阵初等变换的关系。
能熟练运用逆矩阵的球阀解矩阵方程,熟练求出矩阵的秩,掌握求线性方程组的通解的方法。
3、理解n维向量的概念;掌握向量组的线性相关性、矩阵的秩等概念,并能熟练运用相关性质定理判断和证明向量的相关性;熟练求向量组的极大无关组;掌握齐次线性方程组有非零解的条件及解的结构;掌握非齐次线性方程组有解的条件及解的结构;能熟练地用初等变换方法求线性方程组的解及基础解系。
4、理解向量内积的定义,掌握线性无关向量组的正交化方法,理解正交矩阵的定义,掌握其主要性质。
5、理解矩阵的特征值和特征向量的概念,掌握其求法并熟练运用其性质;理解相似矩阵的概念,掌握其基本性质,掌握矩阵可对角化的条件,熟练求得正交变换矩阵将是对称矩阵对角化。
6、理解二次型的定义,掌握二次型的两种表示方法并能互相转化;理解正定二次型和正定矩阵的概念,能够判别二次型的正定性,了解有定性判别法。
各部分所占比重:1、基本理论:70%2、综合运用:30%三、考试方法:闭卷、笔试四、试题类型:选择题20%填空题24%计算题30%解答题20%证明题6%五、成绩评定方式:成绩评定采取百分制:平时成绩占40%,笔试成绩占60%第二篇:2012线性代数考试大纲2012-2013学年《线性代数》教学及考试大纲第一章行列式(9学时)熟练掌握行列式按行(列)展开法则,并利用这一法则并结合行列式的六个性质会计算一般难度的行列式,熟悉范德蒙行列式,会用克拉默法则解含n个未知数n个方程的线性方程组。
《 线性代数 》课程试题(附答案)一、 填空。
(3×8=24分)1.设A 为四阶方阵,且3=A ,则=-A 22.设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=003020100A ,则=-1A3.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=4321A ,则A 的伴随矩阵=*A 4.设CB A ,,为n 阶方阵,若0≠A ,且C AB =,则=B 5.矩阵A 可逆的充要条件为6.齐次线性方程组01=⨯⨯n n m X A 有非零解的充要条件为7.设n 维向量组321,,∂∂∂线性无关,则向量组32,∂∂ (填“线性相关”或“线性无关”)8.设n 元齐次线性方程组0=Ax ,且n r A r <=)(,则基础解系中含有 个解向量。
二、 计算行列式的值。
(10分)321103221033210=D三、 已知矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=145243121A ,求1-A 。
(10分)四、 设矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1112A ,求矩阵X ,使E A AX 2+=。
(10分)五、 问K 取什么值时下列向量组线性相关(10分) T k )1,2,(1=α,T k )0,,2(2=α,T )1,1,1(3-=α。
六、 设A ,B 为n 阶矩阵且2B B =,E B A +=,证明A 可逆并求其逆(6分)七、 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=979634121121112A ,求矩阵A 的列向量组的秩及一个极大线性无关组,并把其余向量用极大线性无关组表示。
(15分)八、 求非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+--=--+0895443313432143214321x x x x x x x x x x x x 的通解。
(15分)《线性代数》课程试题参考答案一、 填空。
(3×8=24分)1.设A 为四阶方阵,且3=A ,则=-A 2482.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=003020100A ,则=-1A ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛001021031003.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=4321A ,则A 的伴随矩阵=*A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1324 4.设C B A ,,为n 阶方阵,若0≠A ,且C AB =,则=B C A 1- 5.矩阵A 可逆的充要条件为0≠A6.齐次线性方程组01=⨯⨯n n m X A 有非零解的充要条件为n A r <)(7.设n 维向量组321,,∂∂∂线性无关,则向量组32,∂∂线性无关(填“线性相关”或“线性无关”)8.设n 元齐次线性方程组0=Ax ,且n r A r <=)(,则基础解系中含有r n -个解向量。
线性代数大学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间的基是该空间的一组向量,它们满足以下哪些条件?A. 线性无关B. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性组合得到C. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性表示D. 所有选项答案:D2. 矩阵A的秩是指:A. A的行向量组的秩B. A的列向量组的秩C. A的转置矩阵的秩D. 所有选项答案:D3. 下列哪个矩阵是可逆的?A. 零矩阵B. 任何2x2的对角矩阵,对角线上的元素不全为零C. 任何3x3的单位矩阵D. 任何4x4的对称矩阵答案:B4. 线性变换可以用矩阵表示,当且仅当:A. 该变换是线性的B. 该变换是可逆的C. 变换的基向量线性无关D. 变换的输出空间是有限维的答案:C5. 特征值和特征向量是线性变换的基本概念,其中特征向量是指:A. 变换后长度不变的向量B. 变换后方向不变的向量C. 变换后保持不变的向量D. 变换后与原向量成比例的向量答案:D6. 矩阵的迹是:A. 矩阵主对角线上元素的和B. 矩阵的行列式的值C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆的转置答案:A7. 以下哪个矩阵是正交矩阵?A. 单位矩阵B. 任何对称矩阵C. 任何对角矩阵D. 任何行列式为1的方阵答案:A8. 矩阵的行列式可以用于判断矩阵的:A. 可逆性B. 秩C. 特征值D. 迹答案:A9. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 系数矩阵是可逆的B. 系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩C. 方程的个数等于未知数的个数D. 所有选项答案:B10. 以下哪个矩阵是对称矩阵?A. 单位矩阵B. 对角矩阵C. 任何方阵的转置D. 任何方阵与其转置的乘积答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 矩阵的______是矩阵中所有行(或列)向量生成的子空间的维数。
答案:秩2. 如果矩阵A和B可交换,即AB=BA,则称矩阵A和B是______的。
答案:可交换3. 一个向量空间的维数是指该空间的______的个数。
线性代数考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 矩阵A的行列式为0,则矩阵A是:A. 可逆的B. 不可逆的C. 正定的D. 负定的答案:B2. 若向量组\( \alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_n \)线性相关,则:A. 存在不全为0的实数k1, k2, ..., kn,使得k1\( \alpha_1 +k2\alpha_2 + \ldots + k_n\alpha_n = 0 \)B. 所有向量都为零向量C. 存在不全为0的实数k1, k2, ..., kn,使得k1\( \alpha_1 +k2\alpha_2 + \ldots + k_n\alpha_n \)是零向量D. 所有向量都为非零向量答案:A3. 矩阵A和B的乘积AB等于零矩阵,则:A. A和B都是零矩阵B. A和B中至少有一个是零矩阵C. A和B的秩之和小于A的列数D. A和B的秩之和小于B的行数答案:C4. 向量组\( \beta_1, \beta_2, \ldots, \beta_m \)可以由向量组\( \alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_n \)线性表示,则:A. m > nB. m ≤ nC. m ≥ nD. m < n答案:B5. 若矩阵A和B合同,则:A. A和B具有相同的行列式B. A和B具有相同的秩C. A和B具有相同的特征值D. A和B具有相同的迹答案:B二、填空题(每题3分,共15分)1. 若矩阵A的特征值为λ,则矩阵A^T的特征值为______。
答案:λ2. 若矩阵A可逆,则矩阵A的行列式|A|与矩阵A^-1的行列式|A^-1|满足关系|A^-1|=______。
答案:1/|A|3. 若向量组\( \alpha_1, \alpha_2 \)线性无关,则由这两个向量构成的矩阵的秩为______。
答案:24. 矩阵A的秩为r,则矩阵A的零空间的维数为______。
第一章行列式容易出选择填空题的内容:(1)求逆序数;(2)含某个因子的项(注意正负号);(3)与余子式或代数余子式相关的内容;(4)已知|A| 求某个与A相关的行列式。
容易出大题的内容:行列式的计算。
其中,若已知行列式的阶数和每个元素的数值,则问题很简单,但要注意,对于2阶和3阶行列式,可用划斜线的方式(对角线法则)来计算。
而对于4阶或更高阶的行列式,不能采用对角线法则计算,此时必须利用行列式的性质将其化为上三角行列式从而得出结果,或者当某一行(列)非零元很少时,运用展开定理将该行(列)展开从而得到经过降阶的行列式计算。
对于n阶行列式的情形或者行列式元素中出现未知数,求解的难度较大,需要灵活的结合运用行列式的性质和展开定理。
一般来说,考试中都会出课本中已有的例题、习题,或者非常相似的题目。
第二章矩阵本章是《线性代数》中最重要的一章。
这里首先要注意行列式与矩阵在书写形式和表达意思上的区别(行列式用竖线表示,它是一个算式,能求出数值;矩阵用括号表示,它是一个数表,进行任何变动后矩阵都不再相等)。
此外,本章的初等变换(一共三种变换方式,尤其是行变换)虽然不会直接出大题,但很多大题与此相关,需重点掌握通过初等行变换将矩阵化为最简行阶梯矩阵的步骤,这里要注意两点:①初等变换与行列式变换的异同,②运用初等变换的第二种变换时,λ一定不能为0。
容易出选择填空题的内容:(1)低阶矩阵的加法、数乘和乘法运算;(2)与可逆矩阵(|A|≠0)相关的一些定性理论;(3)矩阵与行列式之间的综合运算,常用性质:|AB|=|A||B|,|kA|=k n|A|,|A-1|=1/|A|等,注意|A+B|≠|A|+|B|;(4)已知|A| 求与A*, A-1相关的行列式,通常会利用关系式A*=|A|A-1,将伴随矩阵化为逆矩阵,然后再计算行列式;容易出大题的内容:(1)矩阵求逆(最好用初等行变换方法);(2)矩阵方程的计算,此类题目具有一定的灵活性,一般都先将方程写成诸如CX=B的形式,并通过初等行变换将矩阵(C B) 化成(E X) 即得结果,若方程化为XC = B 则可将方程两边进行转置后再计算,若化为CXD=B,则可令Y=CX,求出Y后再进一步求X,当然这里也先可以计算出C-1和D-1,然后再计算X=C-1BD-1,但要注意C-1和D-1的左右位置;(3)给出矩阵的一元二次方程,再求证某个矩阵可逆或者不可逆,证明可逆时,通常把方程化为(A+aE)(A+bE)=cE 的形式(c非零),然后可的出结论(A+aE)-1=(A+bE)/c,证明不可逆时,通常可以把方程化为(A+aE)(A+bE)=0,然后对两边求行列式,并得出|A+aE|=0或者|A+bE|=0,(注:此处不能得出A+aE=0或A+bE=0)。
《线性代数》课程考试要点及样卷
一、课程概况
先修课程:高等数学
课程目的和主要内容:通过本课程学习,使学生初步掌握线性代数的基本内容、理论与方法,培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力,以及解决实际问题的能力, 也逐渐培养学生提出问题和解决问题的创新思维能力。
为学习有关专业课程与扩大知识面提供必要的代数基础。
主要内容为行列式、矩阵、初等变换、向量与矩阵秩、线性方程组的求解、特征值与特征向量、二次型。
二、课程内容
第一章:行列式
1.1排列理解逆序数定义,会求逆序数
1.2 n阶行列式了解行列式的概念
1.3 行列式的主要性质掌握行列式的性质
1.4 行列式按行(列)展开会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开定理计算行
列式
1.5 克莱姆法则掌握克莱姆法则
重要考点:行列式的计算
第二章:矩阵
2.1 矩阵的概念理解矩阵的概念。
了解单位矩阵、对角矩阵、三角矩阵、对称矩阵和
反对称矩阵,以及他们的性质
2.2 矩阵的运算掌握矩阵的线性运算、乘法、转置,以及它们的运算法则,了解方阵的幂,方阵乘积的行列式
2.3 逆矩阵理解逆矩阵的概念,掌握逆矩阵的性质,以及矩阵可逆的充分必要条件,
理解伴随矩阵的概念,会用伴随矩阵求矩阵的逆
2.4 分块矩阵掌握分块矩阵的运算
重要考点:矩阵的各种运算,方阵逆矩阵的求法
第三章:消元法与初等变换
3.1消元法与线性方程组的初等变换了解线性方程组的初等变换
3.2 矩阵的初等变换掌握矩阵的初等变换
3.3 初等矩阵了解初等矩阵的性质和矩阵等价的概念
3.4 初等变换法求逆阵掌握用初等变换求矩阵的秩和逆矩阵的方法
3.5 消元法求解线性方程组掌握用行初等变换求线性方程组解的方法
重要考点:矩阵的初等变换,初等变换法求逆矩阵
第四章:向量与矩阵秩
4.1 向量的概念理解n维向量的概念及其运算
4.2 n维向量空间理解n维向量空间
4.3 向量的线性相关性理解向量组线性相关、线性无关的概念,了解有关向量组线性
相关、线性无关的重要结论
4.4 向量组等价了解向量组等价的概念
4.5极大无关组了解向量组的极大线性无关组和向量组的秩的概念
4.6矩阵的秩会求向量组的极大线性无关组及秩。
,了解向量组的秩与矩阵秩的关系
重要考点:判别向量组线性无关、线性相关,求最大无关组、向量组秩、矩阵的秩
第五章:线性方程组
5.1 线性方程组的建立与表示形式了解线性方程组的矩阵表示形式
5.2 齐次线性方程组的解空间与基础解系理解齐次线性方程组有非零解的充分必要条
件,理解齐次线性方程组的基础解系、通解的概念
5.3 非齐次线性方程组的解的结构理解非齐次线性方程组有解的充分必要条件,理
解非齐次线性方程组的解结构及通解的概念
5.4线性方程组求解举例
重要考点:解齐次及非齐次线性方程组
第六章:特征值与特征向量
6.1 矩阵的特征值和特征向量理解矩阵的特征值和特征向量的概念及性质,会求矩
阵的特征值和特征向量
6.2 相似矩阵和矩阵的对角化了解相似矩阵的概念、性质及矩阵可相似对角化的充
分和必要条件。
掌握用相似变换化实对称矩阵为对角矩阵的方法
6.3 正交矩阵的概念和性质理解正交矩阵的概念
6.4 实对称矩阵正交对角化掌握线性无关向量组标准正交化的施密特(Schmidt)方法。
理解实对称矩阵的特征值和特征向量的性质
重要考点:求特征值与特征向量,正交对角化
第七章:(4学时)二次型
7.1 实二次型概念与标准形掌握二次型及其矩阵表示,了解二次型秩的概念
7.2 化实二次型为标准形掌握用正交变换化二次型为标准型的方法,了解用配方法化二次型为标准型的方法
7.3 实二次型的正惯性指数了解惯性定理
7.4 正定二次型了解二次型和对称矩阵的正定性及其判别法
重要考点:判断二次型的正定性
三、附录
教材:《线性代数》蔡光兴主编,科学出版社
参考书:《线性代数》第四版,同济大学数学教研室编,高教出版社,2004年
《线性代数应用与提高》朱永松、杨策平,科学出版社
《线性代数习题集》耿亮国防科技大学出版社2011.8.
考试题型:
一、选择题(5小题),二、填空题(5小题),三、计算题,四、综合题,五、综合题
考试指导:
一、重视基本概念、基本性质、基本方法的理解和掌握
基本概念、基本性质和基本方法一直是数学考试的重点,从多年的阅卷情况和经验看,有些同学对基本概念掌握不够牢固,理解不够透彻,在答题中对基本性质的应用不知如何下手,因此,造成许多不应该的失分现象。
所以,一定要重视基本概念、基本性质和基本方法的理
解与掌握,多做一些基本题来巩固基本知识。
计算题大多是基本问题,填空选择部分是基本问题,约占考试60%
二、注重分析一些重要概念和方法之间的联系和区别
线性代数的内容不多,但基本概念和性质较多。
他们之间的联系也比较多,特别要找出所涉及到的概念与方法之间的联系与区别。
例如:向量的线性相关(无关)与齐次线性方程组有非零解(仅有零解)的讨论之间的联系。
掌握他们之间的联系与区别,对同学们做线性代数的大题在解题思路和方法上会有很大的帮助。
填空选择部分,约占考试20%
三、加强综合能力的训练,培养分析问题和解决问题的能力
在线性代数的两个大题中,基本上都是多个知识点的综合。
从而达到对考生的运算能力、抽象概括能力、逻辑思维能力和综合运用所学知识解决实际问题的能力的考核。
因此,在打好基础的同时,通过做一些综合性较强的习题,以加深对概念、性质内涵的理解和应用方法的掌握。
综合题部分,约占考试20%
线性代数试题
2011年下学期期末考试
一 填空题: (3*5=15)
1、排列134782695的逆序数为 _________
2、设A 为n 阶方阵,且4A =,则T A A =
3、设n 阶方阵A ,且1)(-=n A r ,则=*)(A r
4、设A 为实对称矩阵,1α=(-1,1,1)T ,2α=(3,-1,a)T 分别是属于A 的相异特征值λ1与λ
2
的特征向量,则a=_____ 5、二次型222(,,)4424f x y z x xy y xz z yz =+++++,用矩阵表示为______
二 选择题:(3*5=15)
6、若1
223()7104
3171
x x x x f x x --=--,则2x 项的系数是() (A )34 (B )25 (C )74 (D )6
7、下面的陈述中,正确的选项是( )
(A)向量组中,整体向量线性相关,则部分向量必线性相关
(B)向量组中,部分向量线性无关,则整体向量必线性无关
(C)向量组中,整体向量线性无关,则部分向量必线性相关
(D)向量组中,部分向量线性相关,则整体向量必线性相关
8、设AX b =是一非齐次线性方程组,1η,2η是任意两个解,
则下列结论错误的是( ) ()A 12ηη+是0AX =的一个解 ()B 121122
ηη+是AX b =的一个解 ()C 12ηη-是0AX =的一个解 ()D 122ηη-是AX b =的一个解
9、设*1,A A -分别为n 阶方阵A 的伴随阵、逆矩阵,则*1A A -等于 ( )(A ) n
A (
B ) 1n A - (
C ) 2n A - (
D ) 3n A -
10、若方阵A 与对角矩阵D=⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛--111相似,则A 6=( )
(A ) A (B ) -E (C ) E (D ) 6E
二解答题(8分*5=40分)
1、 1、设3521
1105
13132413
D --=----,D 的(,)i j 元的代数余子式记为ij A ,
求11121314A A A A +++
2、用初等变换法求矩阵的逆阵⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛---=11110323
1A
3、设矩阵21112112144622
436979A --⎛⎫
⎪
- ⎪= ⎪-- ⎪-⎝⎭
,求矩阵A 的列向量的一个极大无关组,
并把不属于极大无关组的列向量用极大无关组线性表示。
4、求解方程组123451234523457
323222623
x x x x x x x
x x x x x x x ++++=
⎧⎪+++-=-⎨⎪+++=⎩
5、求矩阵A= ⎝⎛-224 133- ⎪⎪⎪⎭
⎫-313的特征值和特征向量.
四、证明向量组122331,,αααααα+++线性无关的充分必要条件是123,,ααα线性无关.
(10分)
五、设三阶实对称阵A 的特征值为1,1,1-与特征值为1-对应的特征向量为1(0,1,1)T ξ=,
求A 。
(10分)
六、设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=a A 11121112可逆,向量⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡=11b α是矩阵*A 的一个特征向量,λ是α对应的特征值,其中*
A 是矩阵A 的伴随矩阵. 试求a,b 和λ的值 (10分)。