线性代数期末测试卷A卷

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第1页 《线性代数》(本)期末考试试卷(A)

注意事项:1、本试卷共3页。满分100分。

2、考试时间120分钟。

3、考试方式:闭卷

一、选择题(每小题3分,共30分)

(1) 已知行列式111213212223313233aaaDaaamaaa,则212223311132123313112112221323222222aaaaaaaaaaaaaaa=( )

a)-4m b)-2m c) 2m d) 4m

(2) 如果A为4阶矩阵,那么A3( )

a) A2 b) A34 c) A43 d)A4

(3) 设A为n阶矩阵,则下列矩阵中为反对称矩阵的是( )

a) TAA b) TAA c)0TAA d) TAA

(4) 2222)(BABABA成立的充要条件是( )

a) AB=BA b) A=E c) B=E d) A=B

(5)若A为可逆阵,则1*A( )

a)AA b) AA1 c) *AA d)*1AA

(6)含有4个未知数的齐次方程组AX=0,如果R(A)=1,则它的基础解系由( )个解向量组

a) 0 b) 1 c) 2 d)3

(7)设A为mn矩阵,齐次方程组AX=0仅有零解的充要条件是A的( )

a)列向量线性无关 b)列向量线性相关

c)行向量线性无关 d)行向量线性相关

(8) 向量组的秩是( )。

a) 向量组中向量的个数 b) 向量组中向量的维数

c) 向量组中最大无关组的组数 d) 以上结论都不成立

(9)二次型222123123121323(,,)44224fxxxxxxxxxxxx为正定二次型,则的取值范围是( )

a)-2<<1 b)1<<2 C)-3<<-2 d)>2

(10)已知矩阵A=1113,下列向量是A的特征向量是( )

a)01 b) 11 c) 21 d) 21

二、计算题(共25分)

(1)1111111111111111bbaa (5分)

(2)设A=100020001,EBABAA82*,求B (5分)

(3)323513123,求1A (5分) 题号 一 二 三 四 得分

得分 第2页 (4)求向量组a1=(-1,1,4,3),a2=(2,-1,3,5),a3=(1,0,7,8),a4=(5,-3,2,7)的秩,

并求出它的一个极大无关组(10分)

三、综合题(共25分)

(1)设方程组321321321)1(3)1(0)1(xxxxxxxxx,问取何值时,方程组有惟一解;

无解;有无限多个解?并在有无限多个解时,求其解。(13分)

(2)设矩阵A=3241223kk,问当k为何值时,存在可逆矩阵P,使APP1为对角矩阵,并求出P和相应的对角矩阵。(12分)

四、证明题(共20分)

(1)已知向量组a1,a2,a3线性无关,b1=a1+a2,b2=a2+a3,b3=a1+a3,

试证向量组b1,b2,b3线性无关。(6分)

(2)证明:正交矩阵 A的特征值的绝对值等于1(6分)

(3)已知A为n阶方阵,且满足234AAEO,

答案:一、DCCAB DADAB

二、(1)22ab(2)200040002

(3) 7/62/33/21121/201/2 (4)r=2 ,1a,2a为它的一个极大无关组

三、(1)A=1110111311111101113111 (+2)

111030(2)(1)1110300(3)(1)(3) (+4)

当0且3时,R(A)=R(A)=3方程组有惟一解 (+5)

当0时, R(A)=1,R(A)=2方程组无解 (+7)

当3时, R(A)=R(A)=2方程组有无限多个解 (+8)

一般解132312xxxx (+10) 基础解系(1,1,1)T 特解(1,2,0)T

通解为(1,2,0)Tyk

(2)EA=2(1)(1) (+3) 得特征值121,31 (+4)

对11,当k=0时, 特征向量1(1,2,0)T,2(1,0,2)T (+8)

对31时,特征向量3(1,0,1)T (+10) 1)证明:A可逆,并求1A (4分)

2)若A=2, 求 68AE的值 (4分) 第3页 111200021P,使1100010001PAP

四、(1)证明:设存在1k,2k,3k,使1122330kbkbkb (+2)

112223313()()()0kaakaakaa

向量组a1,a2,a3线性无关

131223000kkkkkk 得1230kkk (+3)

即向量组b1,b2,b3线性无关 (+6)

(2)证明:AXX (+2)

()()TTAXXTTTXAX

()()TTTXAAXXX (+4)

2TTXXXX

0TXX 1 (+6)

(3)证明:(1)234AAEO

(3)4AAEE (+2) 13()44AEE

11344AAE A可逆 (+4)

(2)68AE=2222626222nnAAAAA