线性代数试卷及答案
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第一部分选择题(共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1.设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于()A. m+nB. -(m+n)C. n-mD. m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于()A.130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是()A. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1B. 2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r-1阶子式都不为0B.所有r-1阶子式全为0C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为08.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解B.12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1-η2是Ax=0的一个解D.2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1C.A=0D.方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C.A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()A. k≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.A的行(列)向量组是正交单位向量组13.设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC.则()A.A与B相似B. A与B不等价C. A与B有相同的特征值D. A与B合同14.下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪ B.3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D.111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
线性代数期末试卷及详细答案⼀、填空题(将正确答案填在题中横线上。
每⼩题2分,共10分)1、设1D =3512, 2D =345510200,则D =12D D OO =_____________。
2、四阶⽅阵A B 、,已知A =116,且=B ()1-12A 2A --,则B =_____________。
3、三阶⽅阵A 的特征值为1,-1,2,且32B=A -5A ,则B 的特征值为_____________。
4、若n 阶⽅阵A 满⾜关系式2A -3A-2E O =,若其中E 是单位阵,那么1A -=_____________。
5、设()11,1,1α=,()21,2,3α=,()31,3,t α=线性相关,则t=_____________。
⼆、单项选择题(每⼩题仅有⼀个正确答案,将正确答案的番号填⼊下表内,每⼩题2分,共20分)1、若⽅程13213602214x x x x -+-=---成⽴,则x 是(A )-2或3;(B )-3或2;(C )-2或-3;(D )3或2; 2、设A 、B 均为n 阶⽅阵,则下列正确的公式为(A )()332233A B+3AB +B A B A +=+;(B )()()22A B A+B =A B --;(C )()()2A E=A E A+E --;(D )()222AB =A B3、设A 为可逆n 阶⽅阵,则()**A=(A )A E ;(B )A ;(C )nA A ;(D )2n A A -;4、下列矩阵中哪⼀个是初等矩阵(A )100002?? ???;(B )100010011??;(C )011101001-?? ?- ? ?;(D )010002100??- ;5、下列命题正确的是(A )如果有全为零的数1,k 2k 3,,,m k k 使1122m m k k k αααθ+++= ,则1,α2α,,m α线性⽆关;(B )向量组1,α2α,,m α若其中有⼀个向量可由向量组线性表⽰,则1,α2α,,m α线性相关;(C )向量组1,α2α,,m α的⼀个部分组线性相关,则原向量组本⾝线性相关;(D )向量组1,α2α,,m α线性相关,则每⼀个向量都可由其余向量线性表⽰。
线性代数经典试题4套及答案试卷1一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1.设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于()A. m+nB. -(m+n)C. n-mD. m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于()A.130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是()A. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1B. 2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λs βs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r-1阶子式都不为0B.所有r-1阶子式全为0C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为08.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解B.12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1-η2是Ax=0的一个解D.2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1C.A=0D.方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C.A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()A. k≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.A的行(列)向量组是正交单位向量组13.设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC.则()A.A与B相似B. A与B不等价C. A与B有相同的特征值D. A与B合同14.下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪ B.3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D.111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
试卷一一、判断题。
在每小题后面的小括号内打“√”号或“×”号1.任何实对称矩阵都可以表成一系列初等矩阵的乘积。
( ) 2.方阵A 与其转置阵 T A 有相同的特征值,因此有相同的特征向量。
( ) 3.设ij A 为n 阶行列式||ij a D =中元素ij a 的代数余子式,若ij ij A a -=),,2,1,(n j i =,则0≠D 。
( )4.若r ηηη,,,21 为线性方程组0=AX 的基础解系,则与r ηηη,,,21 等价的向量组也为此方程组的基础解系。
( ) 5. 设c b a ,,是互不相等的数,则向量组),,,1(32a a a ,),,,1(32b b b ,),,,1(32c c c是线性无关的。
( )二、单项选择题1. 设n 阶方阵C B A ,, 满足关系式E ABC =,则 成立。
A. E ACB =; B. E CBA =; C. E BAC =; D. E BCA =.2. 设n 维向量)(,,,21n m m <ααα 线性无关,则n 维向量m βββ,,,21 线性无关的充要条件为 。
A. 向量组m ααα,,,21 可由向量组m βββ,,,21 线性表示;B. 向量组m βββ,,,21 可由向量组m ααα,,,21 线性表示;C. 向量组m ααα,,,21 与向量组m βββ,,,21 等价;D. 矩阵=A (m ααα,,,21 )与矩阵=B (m βββ,,,21 )等价。
3.设非齐次线性方程组b AX =的两个不同解为21,ββ,它的导出组的一个基础解系为21,αα,则线性方程组b AX =的通解X = (其中21,k k 为任意常数)。
A. )(21)(2121211ββααα-+++k k ;B. )(21)(2121211ββααα++-+k k ;C. )(21)(2121211ββββα-+++k k ;D. )(21)(2121211ββββα++-+k k .4. 设B A ,均为)2(≥n n 阶方阵,则必有 。
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。
线性代数试卷一、 填空题(每题3分,共30分)1.5阶行列式中的1423354251a a a a a 的符号是 .2.设0abc ≠;000000a A b c ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则1A -= . 3.若13150122x -=--,则x = . 4. 若n 阶矩阵A 满足224A A I --=O ,则1()A I -+= .5.设C 是m n ⨯矩阵,若有矩阵A,B ,使TAC C B =,则A 的行数⨯列数为 . 6.设有向量组12:,,s A ααα线性无关,向量组12:,,t B βββ线性无关,若向量组A 与向量B 等价,则s 与t 的关系为: .7.设A 为m n ⨯矩阵,若齐次线性方程组0Ax =仅有唯一零解,则()r A = .8.已知向量(1,3,2,4),(,1,3,2)T T k k αβ==-正交,则k = .9.已知1(6,1,3)a α=+,2(,2,2)a α=-,若12,αα线性相关,则a = . 10. 已知三阶矩阵A 的特征值为1,-1,2,则223A A I -+= .二、 单选题(每题3分,共15分)1. 若行列式1112132122233132331a a a D a a a a a a ==,则行列式1111121312121222331313233423423423a a a a D a a a a a a a a -=-=- ( ). A .-12. B.12. C .-24. D.24.2. 设A ,B 均为n 阶矩阵,满足AB =O ,则必有( ) 。
A. 0A B +=B. ()()r A r B =C. A B =O =O 或D. 00A B ==或3. 设A 为n 阶矩阵,且2A =,则TA A ⋅=( ). A .2n. B .12n -. C .12n +. D .4.4. 向量组12,,s ααα线性无关的充分条件是( ) .A. 12,,s ααα均不是零向量B. 12,,s ααα中任意两个向量都不成比例C. 12,,s ααα中任意一个向量均不能由其余1s -个向量线性表示D. 12,,s ααα中有一个部分组线性无关5. 设A,B,C 为n 阶方阵,若ABC I =,则1B -=( ). A. 11A C -- B. CA C. 11C A -- D. AC三、 计算题(每题10分,共40分)1 . 计算行列式121014512313312D ---=-2. 求线性方程组1234123412345231153612426x x x x x x x x x x x x -+-=⎧⎪++-=-⎨⎪+++=-⎩的全部解,并用对应导出组的基础解系表示。
线性代数试题(完整试题与详细答案)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.行列式111101111011110------第二行第一列元素的代数余子式21A =( )A .-2B .-1C .1D .22.设A 为2阶矩阵,若A 3=3,则=A 2( ) A .21 B .1 C .34 D .23.设n 阶矩阵A 、B 、C 满足E ABC =,则=-1C ( ) A .AB B .BA C .11--B AD .11--A B4.已知2阶矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d c b a A 的行列式1-=A ,则=-1*)(A ( ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛----d c b aB .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a c b dC .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a cb d D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d c b a5.向量组)2(,,,21≥s s ααα 的秩不为零的充分必要条件是( ) A .s ααα,,,21 中没有线性相关的部分组 B .s ααα,,,21 中至少有一个非零向量 C .s ααα,,,21 全是非零向量D .s ααα,,,21 全是零向量6.设A 为n m ⨯矩阵,则n 元齐次线性方程组0=Ax 有非零解的充分必要条件是( )A .n r =)(AB .m r =)(AC .n r <)(AD .m r <)(A 7.已知3阶矩阵A 的特征值为-1,0,1,则下列矩阵中可逆的是( ) A .A B .AE - C .A E -- D .A E -2 8.下列矩阵中不是..初等矩阵的为( )A .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001B .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-101010001C .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100020001D .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1010110019.4元二次型4332412143212222),,,(x x x x x x x x x x x x f +++=的秩为( ) A .1B .2C .3D .410.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001010100A ,则二次型Ax x T 的规范形为( )A .232221z z z ++ B .232221z z z ---C .232221z z z --D .232221z z z -+二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
线性代数(试卷一)一、 填空题(本题总计20分,每小题2分) 1. 排列7623451的逆序数是_______。
2. 若122211211=a a a a ,则=16030322211211a a a a 3. 已知n 阶矩阵A 、B 和C 满足E ABC=,其中E 为n 阶单位矩阵,则CAB =-1。
4. 若A 为n m ⨯矩阵,则非齐次线性方程组AX b =有唯一解的充分要条件是 _________5. 设A 为86⨯的矩阵,已知它的秩为4,则以A 为系数矩阵的齐次线性方程组的解空间维数为_____________。
6. 设A 为三阶可逆阵,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-1230120011A ,则=*A 7.若A 为n m ⨯矩阵,则齐次线性方程组0Ax =有非零解的充分必要条件是8.已知五阶行列式1234532011111112140354321=D ,则=++++4544434241A A A A A9. 向量α=(2,1,0,2)T-的模(范数)______________。
10.若()T k 11=α与()T 121-=β正交,则=k二、选择题(本题总计10分,每小题2分) 1. 向量组r ααα,,,21 线性相关且秩为s ,则(D) A.s r = B.s r ≤ C.r s ≤ D.r s <2. 若A 为三阶方阵,且043,02,02=-=+=+E A E A E A ,则=A (A)A.8 B.8- C.34D.34- 3.设向量组A 能由向量组B 线性表示,则( d )A.)()(A R B R ≤ B.)()(A R B R < C.)()(A R B R = D.)()(A R B R ≥ 4. 设n 阶矩阵A 的行列式等于D ,则()*kA 等于_____。
c)(A *kA)(B *A k n )(C *-A k n 1)(D *A5. 设n 阶矩阵A ,B 和C ,则下列说法正确的是_____。
线性代数试卷一、选择题1.在线性代数中,一组向量能够生成整个向量空间的充要条件是: A. 线性相关 B. 线性无关 C. 最大线性无关组D. 最小线性无关组2.设 A 为一阶方阵,若 A 的行列式为 0,则 A 的逆矩阵: A. 存在且不唯一 B. 不存在 C. 存在且唯一 D. 无法确定3.若 A 为 m×n 矩阵,B 为 n×p 矩阵,则矩阵积 AB 的维数是: A. m×p B. n×(m-p) C. (n-m)×p D. p×n4.若 A 是 n 阶方阵,且 A 的特征值全相等,则 A 必定是: A. 零矩阵 B. 对角矩阵 C. 存在逆矩阵 D. 非奇异矩阵5.对于 n 维向量空间中的向量组,如果向量的极大线性无关组的个数与向量组中向量的个数相等,那么向量组的维数为: A. 无法确定 B. n C. 0 D. n-1二、填空题1.若 A 为 n 阶方阵,且 A 的秩为 r,则 A 的零空间维数为n-r。
2.设 A 为 m×n 矩阵,若 AX = 0 的解集是 n 维零向量 0,则 A 的列空间维数为n。
3.设 A 为 m×n 矩阵,若 AX = 0 的解集非零解存在,则 A 的秩为r。
4.设 A、B 为 n 阶方阵,且 AB = BA,则 A 和 B 可同时对角化的充要条件是 A 和 B 对应的特征向量线性无关。
5.设 A 为 n 阶方阵,若 A 的所有特征值都为正数,则A 是正定矩阵。
三、解答题1.给定矩阵 A = \(\begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \\ 5& 6 \end{bmatrix}\),求矩阵 A 的伴随矩阵。
2.给定方程组 AX = B,其中 A = \(\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{bmatrix}\),B =\(\begin{bmatrix} 1 \\ 2 \\ 3 \end{bmatrix}\),求方程组的解集。
《 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:题号 一二三四 五六七 总 分得分阅卷人一. 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( ).(下面的(),()r A r B 分别表示矩阵,A B 的秩)。
()A ()()r A rB <; ()B ()()r A r B =;()C ()()r A r B >; ()D 无法判定()r A 与()r B 之间的关系。
2.设A 为 (2)n n ≥阶方阵且||0A =,则( )。
()A A 中有一行元素全为零; ()B A 有两行(列)元素对应成比例; ()C A 中必有一行为其余行的线性组合; ()D A 的任一行为其余行的线性组合。
3. 设,A B 是n 阶矩阵(2n ≥), AB O =,则下列结论一定正确的是: ( )4.下列不是n 维向量组12,,...,s ααα线性无关的充分必要条件是( )()A 存在一组不全为零的数12,,...,s k k k 使得1122...s s k k k O ααα+++≠; ()B 不存在一组不全为零的数12,,...,s k k k 使得1122...s s k k k O ααα+++=12(),,...,s C ααα的秩等于s ;12(),,...,s D ααα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(3)n ≥1...1................1a a a a a a A a a a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,若矩阵A 的秩为1n -,则a 必为( )。
()A 1; ()B 11n -; ()C 1-; ()D 11n -. 6.四阶行列式112233440000000a b a b b a b a 的值等于( )。
()A 12341234a a a a b b b b -; ()B 12341234a a a a b b b b +; ()C 12123434()()a a b b a a b b --; ()D 23231414()()a a b b a a b b --.7.设A 为四阶矩阵且A b =,则A 的伴随矩阵*A 的行列式为( )。
()A b ; ()B 2b ; ()C 3b ; ()D 4b8.设A 为n 阶矩阵满足23n A A I O ++=,n I 为n 阶单位矩阵,则1A-=( )() n A I ; ()3n B A I +; ()3n C A I --; ()D 3n A I +9.设A ,B 是两个相似的矩阵,则下列结论不正确的是( )。
()A A 与B 的秩相同; ()B A 与B 的特征值相同; ()C A 与B 的特征矩阵相同; ()D A 与B 的行列式相同;10.设A 为n 阶矩阵,则A 以0为特征值是0A =的( )。
()A 充分非必要条件; ()B 必要非充分条件; ()C 既非充分又非必要条件; ()D 充分必要条件;二.填空题(每小题3分,共18分)1.计算行列式0004004304324321=。
2. 100123100010456001001789010⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦_______________________。
3.二次型123122331(,,)f x x x x x x x x x =-+对应的对称矩阵为 。
4.已知1(0,0,1)α=,22222(,,0)α=,22322(,,0)α=-是欧氏空间3的一组标准正交基,则向量(1,1,1)β=在这组基下的坐标为 。
5.已知矩阵74147144A x -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭的特征值为123(),12,λλ==二重则x =___________。
6.设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵()123,,A ααα=,123123(,24B αααααα=++++123,39)ααα++。
如果||1A =,则||B = 。
三.(8分) 23121120,10,10331A B AX B -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, 求X 。
四.(10分)设向量组1(1,1,2,3)Tα=,2(1,1,1,1)T α=-,3(1,3,3,5)T α=,4(4,2,5,6)Tα=-,5(3,1,5,7)T α=----。
试求它的秩及一个极大无关组,并把其余向量用该极大无关组线性表示。
五.(12分)讨论线性方程组123123123211x x px x px x px x x ++=-⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解的情况,并在有无穷多解时求其解。
六.(14分)设124222421A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,(1)、求出A 的所有特征值和特征向量;(2)、求正交矩阵T ,使得1TAT -为对角矩阵。
七.(8分)对任意的矩阵A ,证明:(1) T A A +为对称矩阵, T A A -为反对称矩阵;(2)A 可表示为一个对称矩阵和一个反对称矩阵之和。
《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)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BCDABDCCCD二、填空题(每小题3分,共18分)1、 256;2、 132465798⎛⎫ ⎪--- ⎪⎪⎝⎭; 3、112211221122000⎛⎫⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭;4、 1,2,0;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: ―――――(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:111431021*******113100000000000000000000--⎛⎫⎛⎫⎪⎪---- ⎪ ⎪→→⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭――――(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:(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 故原方程组与下列方程组同解: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=。
――――(3分)当13λ=-时,由1()I A X O λ-=,即:123424*********x x x ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦得基础解系为12[1,2,0],[1,0,1]T T αα=-=-,故属于特征值13λ=-的所有特征向量为1122k k αα+,12,k k 不全为零的任意常数。
――――(6分) 当36λ=时,由3()I A X O λ-=,即:123524028204250x x x --⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥--=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦得基础解系为3[2,1,2]T α=,故属于特征值2 6λ=的所有特征向量为33k α,3k 为非零的任意常数。
------(8分) (2)将12,αα正交化可得:211122111,42[1,2,0],[,,1],55T T αββαβαβββ<>==-=-=--<>。
再将其单位化得:12121252545255,,0,,,5515153TTββηηββ⎡⎤⎡⎤==-==--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦将3α单位化得:3212,,333Tη⎡⎤=⎢⎥⎣⎦。
――――(12分)则123,,ηηη是A 的一组单位正交的特征向量,令[]545251532525112351535233,,0T ηηη⎡⎤--⎢⎥==-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦则T 是一个正交矩阵,且1336T AT --⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦。
――――(14分) 七.证明:(1) 因为()()T T T T T T A A A A A A +=+=+, 因此T A A +为对称矩阵。
――――(2分) 同理,因为()()()T T T T T T T A A A A A A A A -=-=-=--,因此TA A -为反对称矩阵。
――――(4分) (2) 因为11()(),22T T A A A A A =++-――――(6分) 而由(1) 知1()2T A A +为对称矩阵, 1()2T A A -为反对称矩阵,因此任何矩阵A 都可以表示为一个对称矩阵和一个反对称矩阵之和。
――――(8分)。