线性代数习题,数学
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高中数学线性代数练习题含答案1. 求解方程组给定方程组:$$\left\{\begin{aligned}2x - y &= 4 \\x + 3y &= 7\end{aligned}\right.$$求解该方程组。
解答可以使用消元法求解该方程组。
首先,将第一个方程乘以3以消去$x$的系数:$$\left\{\begin{aligned}6x - 3y &= 12 \\x + 3y &= 7\end{aligned}\right.$$然后,将上述两个方程相加,得到:$$7x = 19$$解得 $x = \frac{19}{7}$。
将 $x$ 的值代入第一个方程,可以求得 $y$ 的值:$$2\left(\frac{19}{7}\right) - y = 4$$解得 $y = \frac{18}{7}$。
所以,方程组的解为 $x = \frac{19}{7}$,$y = \frac{18}{7}$。
2. 矩阵运算给定矩阵 $A = \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -4 \end{bmatrix}$ 和矩阵 $B = \begin{bmatrix} -1 & 3 \\ 2 & 5 \end{bmatrix}$,求解以下运算:1) $A + B$2) $A - B$3) $AB$解答1) $A + B$ 的运算结果为:$$\begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -4 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} -1 & 3 \\ 2 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 4 \\ 5 & 1\end{bmatrix}$$2) $A - B$ 的运算结果为:$$\begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -4 \end{bmatrix} - \begin{bmatrix} -1 & 3 \\ 2 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 3 & -2 \\ 1 & -9\end{bmatrix}$$3) $AB$ 的运算结果为:$$\begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 3 & -4 \end{bmatrix} \cdot\begin{bmatrix} -1 & 3 \\ 2 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 & 11 \\ -14 & -7 \end{bmatrix}$$3.矩阵求逆给定矩阵 $C = \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 3 \end{bmatrix}$,求解其逆矩阵。
第一章练习题(二)一、填空题 1. 四阶行列式=111110110110111 .2. 设A 为3阶方阵,把A 按行分块为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=321αααA ,2-=A 其中jα)3,2,1(=j 是A 的第j行,则=-121322αααα .3. n 阶行列式=-+++=12211432321n n n nn n D n.4. 若i 2321+-=ϖ,则==111222ϖϖϖϖϖϖD .5. 设行列式2235007022220403--=D ,则第四行各元素余子式之和的值为 . 二、选择题1. 已知111111111111101-------=x D ,则D 中的系数为( ).(A )1 (B )1- (C )22 (D )22-2. 四阶行列式=++++++++++++2222222222222222)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(d d d dc c c c b b b b a a a a( ).(A )2222d c b a (B )0 (C )3 (D )2222)3()2()1(+++d c b a 3. 设A 为3阶方阵,把A 按列分块为),,(321αααA =,3-=A 其中)3,2,1(=i i α是A 的第i 列,则=-21314,2,αααα( ).(A )12 (B )12- (C )24 (D )24-4. =+++111222cbc ac bc bab ac aba( ).(A) 100010001222+cbc ac bc babac ab a(B) 1111122222+++++c bc ac bc bab ac abc bc ac bc bab ac ab a(C) 101011122222+++++cbc bc bac ab cbc acbc babac ab a(D) 111222bcacbc ab ac ab cbc acbc babacab a+ 5. ==5678901201140010300200010005D ( ). (A) 2 (B) 5 (C) 7 (D) 120 三、计算题1. 计算n 2阶行列式112222112d c d c d c b a b a b a D nnn n n=,其中其他元素都为零.2. 计算n 阶行列式nn n n a a a a a a b b b b b 1222113210000000-----,其中),,2,1(,0n i a i =≠. 3. 计算1+n 阶行列式nn n n n n n n nn nn n nn n n n n b b a b a a b b a b a a b b a b a a D 1212111112222221221212111111++-++-++----+=.4. 已知110100011=zy x z y x ,求z y x ,,.四、证明题47. 若一个n 阶行列式中所有元素均为1+或1-,则此行列式的值必为偶数,试证明之. 48. 一元二次函数可由其图象上的3个x 坐标互不相同的点惟一确定,试证明之.49. 如果n 次多项式nn x c x c x c c x f ++++= 2210)(有1+n 个不同的根,试证明0)(≡x f .。
设有矩阵,(m≠n),下列运算结果不是阶矩阵的是().A、BAB、ABC、D、设矩阵A可以左乘矩阵B,则().A、B、C、D、若|A|=0,则A=().A、0矩阵B、数字0C、不一定是0矩阵D、A中有零元素两个n阶初等矩阵的乘积为().A、初等矩阵B、单位矩阵C、可逆阵D、不可逆阵若m×n阶矩阵A中的n个列线性无关,则A的秩().A、大于mB、大于nC、等于nD、等于n矩阵A经有限次初等行变换后变成矩阵B,则().A、A与B相似B、A与B不等价C、A与B相等D、r(A)=r(B)设m×n阶矩阵A,B的秩分别为,则分块矩阵(A,B)的秩r适合关系式(). A、B、C、D、矩阵A经过初等变换后().A、不改变它的秩B、改变它的秩C、改变它的行秩D、改变它的列秩设A为三阶方阵,且|A|=-2,则矩阵|A|A行列式||A|A|=().A、16B、-16C、8D、-8两矩阵A与B既可相加又可相乘的充要条件是().A、A、B是同阶方阵B、A的行数=B的行数C、A的列数=B的列数D、A的行数、列数分别等于B的行数、列数初等矩阵().A、相乘仍为初等阵B、相加仍为初等阵C、都可逆D、以上都不对线性方程组有解的充分必要条件是a=().A、B、-1C、D、1存在有限个初等矩阵,使是A为可逆矩阵的().A、必要条件B、充分条件C、充要条件D、无关条件矩阵A经过有限次初等行变换后变成矩阵B,则().A、r(A)≠r(B)B、A与B相等C、A的行向量组与B的行向量组等价D、A与B不等价设,,,,则向量组共有()个不同的极大无关组.A、1B、2C、3D、4设n阶矩阵A的秩为r,则结论()成立.A、|A|≠0B、|A|=0C、r>nD、已知矩阵则().A、0B、1C、2D、3设A、B均为n阶方阵,则必有().A、|A+B|=|A|+|B|B、AB=BAC、|AB|=|BA|D、若均为n阶可逆矩阵,则(). A、B、C、D、阵的行向量组().A、一定线性无关B、一定线性相关C、不能确定D、以上都不对一个向量组若有两个或两个以上的极大无关组,则各个极大无关组所含向量个数必().A、不相等B、相等C、大于零且小于2D、大于零且小于3设是齐次线性方程组的三个线性无关的解向量,则().A、一定是的基础解系B、不一定是的解C、不一定是的解D、有可能是的基础解系设A,B均为n阶矩阵,如果则必有().A、A=EB、B=0C、A=BD、AB=BA设n阶矩阵A,B,C满足ABC=E,则必有().A、ACB=EB、BAC=EC、CBA=ED、BCA=E设矩阵,则下列结论不正确的是().A、A是上三角矩阵B、A是下三角矩阵C、A是对称矩阵D、A是可逆矩阵设矩阵,则下列结论正确的是().A、A是上三角矩阵B、A是下三角矩阵C、A是对称矩阵D、A是对角矩阵已知,则A=().A、B、C、D、下列矩阵中,不是初等矩阵的是().A、B、C、D、设是齐次线性方程组的二个线性无关的解向量,则().A、一定是的一个基础解系B、有可能是的一个基础解系C、不是的一个解D、不是的一个解设A为n阶方阵,且|A|=8,A*是A的伴随矩阵,则AA*是().A、数量矩阵B、单位矩阵C、三角矩阵若矩阵A中有一个r阶子式D≠0,且A中有一个含有D的r+1阶子式等于零,则一定有(). A、B、设n阶方阵A可逆,数k≠0,则().A、B、C、D、给定矩阵,,,下列()运算可行.A、ACB、CBC、ABCD、AB-BC. =().A、B、C、D、一个n维向量组线性相关的充要条件是其中().A、含有零向量B、有两个向量的对应分量成比例C、有一个向量是其余向量的线性组合D、每一个向量是其余向量的线性组合设A与B都是n阶方阵,则r(A+B)().A、B、C、D、?若A为n阶可逆矩阵,下列各式正确的是().A、B、C、D、C和D都不对若齐次线性方程组(Ⅰ)有非零解,则(Ⅰ)的系数行列式().A、等于1B、等于5C、等于零D、不等于零D不对设A是m×n矩阵,齐次线性方程组是非齐次线性方程组的导出组,则(). A、仅有零解时,有唯一解B、有非零解时,有无穷多解C、有无穷多解时,仅有零解D、有无穷多解时,有非零解C不对设向量可由向量组线性表示,则表示法唯一的充要条件是().A、全为非零向量AB不对选C或DB、全为零向量C、线性相关D、线性无关。
《经济数学基础》综合练习(线性代数)一、单项选择题1.设A 为23⨯矩阵,B 为32⨯矩阵,则下列运算中( )可以进行. A .AB B .AB T C .A +B D .BA T 2.设B A ,为同阶可逆矩阵,则下列等式成立的是( ) A . T T T )(B A AB = B . TT T )(A B AB = C . 1T 11T)()(---=B A AB D . T 111T )()(---=B A AB3.设B A ,为同阶可逆方阵,则下列说法正确的是( ). A . 若AB = I ,则必有A = I 或B = I B .TTT)(B A AB = C . 秩=+)(B A 秩+)(A 秩)(B D .111)(---=A B AB4.设B A ,均为n 阶方阵,在下列情况下能推出A 是单位矩阵的是( ). A .B AB = B .BA AB = C .I AA = D .I A=-15.设A 是可逆矩阵,且A AB I +=,则A -=1( ). A . B B . 1+B C . I B + D . ()I AB --16.设)21(=A ,)31(-=B ,I 是单位矩阵,则I B A -T=( ).A .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--6231 B .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--6321 C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--5322 D .⎥⎦⎤⎢⎣⎡--5232 7.设下面矩阵A , B , C 能进行乘法运算,那么( )成立.A .AB = AC ,A ≠ 0,则B = C B .AB = AC ,A 可逆,则B = C C .A 可逆,则AB = BAD .AB = 0,则有A = 0,或B = 08.设A 是n 阶可逆矩阵,k 是不为0的常数,则()kA -=1( ).A .kA -1B .11kA n- C . --kA 1D . 11k A - 9.设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=314231003021A ,则r (A ) =( ). A .4 B .3 C .2 D .110.设线性方程组b AX =的增广矩阵通过初等行变换化为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--00000120004131062131,则此线性方程组的一般解中自由未知量的个数为( ).A .1B .2C .3D .4 11.线性方程组⎩⎨⎧=+=+012121x x x x 解的情况是( ).A . 无解B . 只有0解C . 有唯一解D . 有无穷多解 12.若线性方程组的增广矩阵为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=01221λA ,则当λ=()时线性方程组无解.A .12B .0C .1D .2 13. 线性方程组AX =0只有零解,则AX b b =≠()0( ).A . 有唯一解B . 可能无解C . 有无穷多解D . 无解14.设线性方程组AX=b 中,若r (A , b ) = 4,r (A ) = 3,则该线性方程组( ). A .有唯一解 B .无解 C .有非零解 D .有无穷多解15.设线性方程组b AX =有唯一解,则相应的齐次方程组O AX =( ). A .无解 B .有非零解 C .只有零解 D .解不能确定二、填空题1.两个矩阵B A ,既可相加又可相乘的充分必要条件是 .2.计算矩阵乘积[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡10211000321= .3.若矩阵A = []21-,B = []132-,则A T B=.4.设A 为m n ⨯矩阵,B 为s t ⨯矩阵,若AB 与BA 都可进行运算,则m n s t ,,,有关系式 .5.设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=13230201a A ,当a = 时,A 是对称矩阵. 6.当a 时,矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=a A 131可逆. 7.设B A ,为两个已知矩阵,且B I -可逆,则方程X BX A =+的解=X.8.设A 为n 阶可逆矩阵,则r (A )= .9.若矩阵A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--330204212,则r (A ) = .10.若r (A , b ) = 4,r (A ) = 3,则线性方程组AX = b.11.若线性方程组⎩⎨⎧=+=-002121x x x x λ有非零解,则=λ.12.设齐次线性方程组01=⨯⨯n n m X A ,且秩(A ) = r < n ,则其一般解中的自由未知量的个数等于 .13.齐次线性方程组0=AX 的系数矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=000020103211A 则此方程组的一般解为 .14.线性方程组AX b =的增广矩阵A 化成阶梯形矩阵后为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-→110000012401021d A则当d 时,方程组AX b =有无穷多解.15.若线性方程组AX b b =≠()0有唯一解,则AX =0 .三、计算题1.设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=113421201A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=303112B ,求B A I )2(T -.2.设矩阵 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=021201A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=200010212B ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=242216C ,计算C BA +T .3.设矩阵A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡------1121243613,求1-A .4.设矩阵A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-012411210,求逆矩阵1-A . 5.设矩阵 A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--021201,B =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡142136,计算(AB )-1. 6.设矩阵 A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-022011,B =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--210321,计算(BA )-1. 7.解矩阵方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--214332X .8.解矩阵方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡02115321X . 9.设线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+=+bax x x x x x x x 321321312022讨论当a ,b 为何值时,方程组无解,有唯一解,有无穷多解.10.设线性方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-+--=+052231232132131x x x x x x x x ,求其系数矩阵和增广矩阵的秩,并判断其解的情况.11.求下列线性方程组的一般解:⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=+-+-=-+03520230243214321431x x x x x x x x x x x 12.求下列线性方程组的一般解:⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=-+-=+-126142323252321321321x x x x x x x x x 13.设齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=+-0830352023321321321x x x x x x x x x λ问λ取何值时方程组有非零解,并求一般解.14.当λ取何值时,线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-+=++1542131321321x x x x x x x x λ 有解?并求一般解.15.已知线性方程组b AX =的增广矩阵经初等行变换化为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----→→300000331013611λ A问λ取何值时,方程组b AX =有解?当方程组有解时,求方程组b AX =的一般解.四、证明题1.试证:设A ,B ,AB 均为n 阶对称矩阵,则AB =BA .2.试证:设A 是n 阶矩阵,若3A = 0,则21)(A A I A I ++=--. 3.已知矩阵 )(21I B A +=,且A A =2,试证B 是可逆矩阵,并求1-B . 4. 设n 阶矩阵A 满足A I 2=,T AA I =,证明A 是对称矩阵.5.设A ,B 均为n 阶对称矩阵,则AB +BA 也是对称矩阵.。
大学数学线性代数题库及答案解析1. 求解方程组a) 3x + 2y - z = 7-x + 3y + 2z = -112x - y + 4z = 5解析:首先,我们可以使用增广矩阵表示方程组:[ 3, 2, -1, 7;-1, 3, 2, -11;2, -1, 4, 5 ]接下来,通过行初等变换将矩阵化为阶梯形:[ 3, 2, -1, 7;0, 7/4, 3/4, -21/4;0, 0, 9/7, 4/7 ]从第三行可以得到 z = 4/7,代入第二行可得 y = -21/7,再代入第一行可以得到 x = 3。
因此,方程组的解为 x = 3, y = -3, z = 4/7。
b) 2x + 3y + 2z = 10x - y + z = 44x + 2y + z = 12解析:同样,我们使用增广矩阵表示方程组:[ 2, 3, 2, 10;1, -1, 1, 4;4, 2, 1, 12 ]通过行初等变换将矩阵化为阶梯形:[ 2, 3, 2, 10;0, -5, -1, -6;0, 0, 0, 0 ]从第二行可以得到 -5y - z = -6,即 z = -6 + 5y。
我们可以令 y = t,其中 t 为任意常数。
则得到 z = -6 + 5t。
将 z 的值代入第一行可以得到x = 4 - 3t。
因此,方程组的解可以表示为 x = 4 - 3t, y = t, z = -6 + 5t。
2. 求解线性方程组的向量空间a) 给定矩阵 A = [1, 2, -1; 2, 4, -2; 3, 6, -3],求解 A 的列空间。
解析:列空间由矩阵 A 的列向量张成。
我们可以计算矩阵 A 的列向量组的极简形式:[ 1, 2, -1;2, 4, -2;3, 6, -3 ]通过初等行变换得到:[ 1, 2, -1;0, 0, 0;0, 0, 0 ]可以看出,第一列是主列,而第二列和第三列都是自由列。
因此,矩阵 A 的列空间可以表示为 Span{[1, 2, -1]}。
第一章练习题(一)一、填空题 1. 设xxx x x xD x f 412412102132)(==,则4x 项的系数为 ,3x 项的系数为 ,常数项为 . 2. 五阶行列式的含乘积5243142531a a a a a 的项的符号为 . 3. 设方程0111111211122221121112=-------n n n n n n n a a a a a a a a a xxx其中)1,,2,1(-=n i a i 是互不相等的实常数,则方程的全部解为 . 4. 设A 为3阶方阵,4-=A ,设i α为A 的第i 个列向量,于是),,(321αααA =,则行列式=+12134,,3αααα .5. 设4阶方阵)(432γ,γ,γα,A =,)(432γ,γ,γβ,B =,其中432,,,γγγβα,为4维列向量,且3,2=-=B A ,则=+B A 2 .6. 已知x 的一次多项式111111111111111)(------=xx f ,则其根为 . 二、选择题1. 五阶行列式)det(ij a D =中应有一项为( ). (A )4453452311a a a a a (B )5445342311a a a a a (C )4452352311a a a a a (D )4451352312a a a a a2. 四阶行列式44332211000000a b a b b a b a 的值等于( ).(A )43214321b b b b a a a a - (B )))((43432121b b a a b b a a -- (C )43214321b b b b a a a a + (D )))((41413232b b a a b b a a -- 3. 记347534453542333322212223212)(---------------=x x x xx x x x x x x x x x x x x f ,则方程0)(=x f 的根的个数为( ).(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 44. 已知四阶行列式4D 第1行的元素依次为1,2,1-,1-,它们的余子式依次为2,2-,1,0,则4D =( ).(A) 3- (B) 5- (C) 3 (D) 5 5. 已知n 阶行列式1110111=D ,则D 的所有元素的代数余子式之和等于( ). (A) 0 (B) 1 (C) 1- (D) 2 6. 五阶行列式=---------=aa a a a a a a a D 1111000110001100015( ).(A) 54321a a a a a -+-+- (B) 4)1(a - (C) 5)1(a - (D) 4 三、计算题1. 计算n 阶行列式121001001001111-=n n a a a a D,其中01210≠-n a a a a .2. 计算n 阶行列式nn n n nn n y x y x y x y x y x y x y x y x y x D +++++++++=111111111212221212111.3. 计算四阶行列式3321322132113211111b a a a a b a a a a b a a a a D +++=.4. 解方程0)1(111121111111111=----xn x x.5. 解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++22221d z c y b x a d cz by ax z y x ,其中d c b a ,,,为不同的数. 四、证明题 1. 证明行列式nn ny xx yy x x y x y x D 1)1(00000000000000+-+==.2. 用归纳法证明:])()[(21nnn a x a x xaaaa x a aa a x aa a a x D -++=------=.3. 证明:333222111333332222211111c b a c b a c b a c c b kb a c c b kb a c c b kb a =++++++.。
工程数学线性代数试题及答案总分:100分题量:30题一、单选题(共15题,共30分)1.某人打靶3发,事件Ai表示“击中i发”,i=0,1,2,3.那么事件A=A1∪A2∪A3表示A.全部击中B.至少有一发击中C.必然击中D.击中3发正确答案:B本题解析:暂无解析2.对于任意两个随机变量X和Y,若E(XY)=E(X)E(Y),则有A.X和Y独立B.X和Y不独立C.D(X+Y)=D(X)+D(Y)D.D(XY)=D(X)D(Y)正确答案:C本题解析:暂无解析3.下列各函数中可以作为某个随机变量的概率密度函数的是A.B.C.D.正确答案:D本题解析:暂无解析4.设随机变量X~N(u,4),Y~N(u,5),P1=P{X≤u-4},P2=P{Y≥u+5},则有A.对于任意的u,P1=P2B.对于任意的u,P1<P2C.只对个别的u,才有P1=P2D.对于任意的u,P1>P2正确答案:A本题解析:暂无解析5.设X为随机变量,其方差存在,c为任意非零常数,则下列等式中正确的是A.D(X+c)=D(X)B.D(X+c)=D(X)+cC.D(X-c)=D(X)-cD.D(cX)=cD(X)正确答案:A本题解析:暂无解析6.设c为从原点沿y=x至1+i的弧段,则A.B.C.D.正确答案:D本题解析:暂无解析7.设c为不经过点1与1的正向简单闭曲线,则A.B.C.0D.(A)(B)(C)都有可能正确答案:D本题解析:暂无解析8.设:c1:|z|为负向,c2:|z|3正向,则A.-2πiB.0C.2πiD.4πi正确答案:B本题解析:暂无解析9.设c为正向圆周|z|=2,则A.-sin1B.sin1C.-2πisin1D.2πisin1正确答案:C本题解析:暂无解析10.设c为正向圆周|z|=1/2,则A.2π(3cos-sin1)B.0C.6paiicos1D.-2πsin1正确答案:B本题解析:暂无解析11.设c为正向圆周|z|1/2,则A.2π(3cos1-sin1)B.0C.6πicos1D.-2πsin1正确答案:B本题解析:暂无解析12.设f(z)在单连通域B内处处解析且不为零,c为B内任何一条简单闭曲线,则积分A.等于2πiB.等于-2πiC.等于0D.不能确定正确答案:C本题解析:暂无解析13.设c为任意实常数,那么由调和函数u=x-y确定的解析函数f(z)=u+iv是A.iz+cB.iz+icC.z+cD.z+ic正确答案:D本题解析:暂无解析14.下列命题中,正确的是A.设v1,v2在区域D内均为u的共轭调和函数,则必有v1v2B.解析函数的实部是虚部的共轭调和函数C.若f(z)=u+iv在区域D内解析,则xu为D内的调和函数D.以调和函数为实部与虚部的函数是解析函数正确答案:C本题解析:暂无解析15.设v(x,y)在区域D内为u(x,y)的共轭调和函数,则下列函数中为内解析函数的是A.v(x,y)+iu(x,y)B.v(x,y)-iu(x,y)C.u(x,y)-iv(x,y)D.正确答案:B本题解析:暂无解析二、填空题(共7题,共14分)16.设3阶矩阵A的特征值为-1,1,2,它的伴随矩阵记为A*,则|A*+3A–2E|= 答:917.设有3个元件并联,已知每个元件正常工作的概率为P,则该系统正常工作的概率为答:1–(1–P)18.设随机变量X的概率密度函数为f(x)=2x0<x<A,f(x)=0, 则概率答:3/419.设二维连续型随机变量(X,Y)的联合概率密度函数为,则系数k=答:1220.设c为正向圆周|z|=3,则答:6πi21.解析函数在圆心处的值等于它在圆周上的答:平均值22.设u(x,y)的共轭调和函数为v(x,y),那么v(x,y)的共轭调和函数为答:-u(x,y)三、问答题(共8题,共56分)23.发报台分别以概率0.6和0.4发出信号“1”和“0”。
第五章练习题(二)一、填空题1. 设n 阶矩阵A 满足条件E AA4=T,0>A ,又02=+A E ,则必有一个特征值为 。
2. 若n 阶矩阵A 有n 个对应于特征值λ的线性无关的特征向量,则=A 。
3. 设0是矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a 01020101A 的特征值,则=a 。
A 的另一特征值为 。
4. 已知实对称矩阵A 与⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=300001010B 合同,则二次型Ax x Tf =的规范形=f 。
5. 二次型323121321642),,(x x x x x x x x x f +-=的矩阵是 ,该二次型的秩是 。
6. 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=20001011k k A 是正定矩阵,则=k 。
二、选择题1. 设ξ是可逆矩阵A 的一个特征向量,则下列结论不正确的是( )。
(A )ξ必是1-A的一个特征向量 (B )ξ必是*A 的一个特征向量(C )ξ必是TA 的一个特征向量(D )ξ必是kk c c c A A E +++ 10的一个特征值,其中k c c c ,,,10 是任意常数 2. 设A 为n 阶可逆矩阵,λ为A 的一个特征值,则A 的伴随矩阵*A 的一个特征值为( )。
(A )nA1-λ(B )A 1-λ(C )A λ (D )11--n Aλ3. 已知⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=100321z y x A ,且A 的特征值为3,2,1,则有( )。
(A )8,4,2===z y x (B )R z y x ∈=-=,4,1(C )R z y x ∈=-=,2,2 (D )3,4,1==-=z y x 4. 若A 与B 相似,则有( )。
(A )B E A E -=-λλ (B )B A =(C )对于λ,矩阵A 与B 有相同的特征向量 (D )A 与B 均与一个对角阵相似 5. 若B A ,为正定矩阵,则( )。
(A )B A AB +,都正定 (B )AB 正定,B A +非正定 (C )AB 非正定,B A +正定 (D )AB 不一定正定,B A +正定6. 实二次型322122214321443),,,(x x x x x x x x x x f +++=,则其正惯性指数为( )。
第四章练习题(一)一、填空题1. 已知向量组4321,,,αααα线性无关,若向量组21ααk +,32αα+,43αα+,14αα+线性相关,则=k 。
2. 一个向量组含有两个或两个以上的最大无关组,则各个最大无关组所含向量个数必 。
3. 已知321,,ααα和321,,βββ是3维向量空间的两个基,若向量ξ在这两个基下的坐标分别为T x x x ),,(321和T y y y ),,(321,且311y y x -=,3212y y y x -+=,32132y y y x +--=,则由基321,,βββ到基321,,ααα的过渡矩阵=C 。
4. n 维向量组)3(,,,21n m m ≤≤ααα ,而m ααα,,,21 中任何一个向量都不能用其余向量线性表示,是该向量组线性无关的 条件。
5. 设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=t 27121103121301A ,若齐次线性方程组0=Ax 的基础解系含有3个解向量,则=t 。
6. 已知⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=21151301121t A ,若有3阶矩阵B 和C ,使AC AB =,C B ≠,则=t 二、选择题1. 如果向量β能由向量组m ααα,,,21 线性表示,则( )。
(A )存在一组不全为零的数m k k k ,,,21 ,使得m m k k k αααβ+++= 2211 (B )对β的线性表示不惟一(C )向量组m αααβ,,,,21 线性相关(D )存在一组全为零的数m k k k ,,,21 ,使得m m k k k αααβ+++= 2211 2. 向量组m ααα,,,21 线性无关的充分条件是( )。
(A )m ααα,,,21 均不为零向量(B )m ααα,,,21 中任意两个向量的分量不成比例(C )m ααα,,,21 中任意一个向量均不能由其余1-m 个向量线性表示 (D )m ααα,,,21 中有一部分向量线性无关3. 设n 阶方阵A 的秩为n r <,则在A 的n 个行向量中( )。
线性代数试题精选与精解(含完整试题与详细答案,2020考研数学基础训练)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.设3阶方阵A =(α1,α2,α3),其中αi (i =1,2,3)为A 的列向量,若| B |=|(α1+2α2,α2,α3)|=6,则| A |=( ) A.-12 B.-6 C.6D.12【答案】C【解析】本题考查了矩阵行列式的性质。
有性质可知,行列式的任意一列(行)的(0)k k ≠倍加至另一列(行),行列式的值不变。
本题中,B 是由A 的第二列的2倍加到了第一列形成的,故其行列式不变,因此选C 。
【提醒】行列式的性质中,主要掌握这几条:(1)互换行列式的两行或两列行列式要变号;(2)行列式的任意一行(列)的(0)k k ≠倍加至另一行(列),行列式的值不变;(2)行列式行(列)的公因子(公因式)可以提到行列式的外面。
【点评】本题涉及内容是每年必考的,需重点掌握。
热度:☆☆☆☆☆;可出现在各种题型中,选择、填空居多。
【历年考题链接】 (2008,4)1.设行列式D=333231232221131211a a a a a a a a a =3,D 1=333231312322212113121111252525a a a a a a a a a a a a +++,则D 1的值为( ) A .-15 B .-6 C .6D .15答案:C 。
2.计算行列式32 3 20 2 0 0 05 10 2 0 2 0 3 ----=( )A.-180B.-120C.120D.180 【答案】A【解析】本题考查了行列式的计算。
行列式可以根据任意一行(列)展开。
一般来说,按含零元素较多的行或列展开计算起来较容易。
本题,按第三列展开,有:441424344433313233 3 0 2 03022 10 5 000033(1)21050 0 2 00022 3 2 3303(002)6(1) =630180. 210A A A A A A A ++--=⋅+⋅+⋅+⋅=-----=⋅+⋅-=---⨯=-【提醒】还要掌握一些特殊矩阵的行列式的计算,如对角矩阵,上(下)三角矩阵,还有分块矩阵。
1、设A和B都是n阶矩阵,且|A+AB|=0,则有()。
A . |A|=0B . |E+B|=0C . |A|=0 或|E+B|=0D . |A|=0且 |E+B|=0参考答案:C2、若A为4阶方阵,且|A|=5,则|3A|=( )。
A . 15B . 60C . 405D . 45参考答案:C3、若C=AB,则()。
A . A与B的阶数相同;B . A与B的行数相同;C . A与B的列数相同;D . C与A的行数相同。
参考答案:D二、填空题共 6 题,完成 0 题-1、排列36i15j84在i=_____,j=______时是奇排列。
参考答案:7,22、 8级排列36215784的逆序数为τ(36215784)=______。
参考答案:103、参考答案:44、若行列式,则x=______。
参考答案:-55、若,则x=______。
参考答案:56、行列式D=的转置行列式D T=______ 。
参考答案:D T=三、计算题共 4 题,完成 0 题-1、计算行列式D=。
2、计算行列式D = 。
参考答案:解:3、计算4阶行列式。
参考答案:4、计算行列式。
四、证明题共 1 题,完成 0 题-1、计算行列式:参考答案:1、设 A是m×k矩阵, B是m×n矩阵, C是s×k矩阵, D是s×n矩阵,且k≠n, 则下列结论错误的是()。
A .B T A是n×k矩阵B .C T D是n×k矩阵C . BD T是m×s矩阵D . D T C是n×k矩阵参考答案:B2、设A是sxt矩阵,B是m×n矩阵,如果AC T B有意义,则C应是()矩阵。
A . s×nB . s×mC . m×tD . t×m参考答案:C3、下列命题中正确的是()。
A . 任意n个n +1维向量线性相关;B . 任意n个n +1维向量线性无关;C . 任意n + 1个n 维向量线性相关;D . 任意n + 1个n 维向量线性无关.参考答案:C4、A*是A的n阶伴随矩阵,且A可逆,则|A*|=()。
《线性代数》试卷五一.选择题(每题3分,共30分)1.已知多项式101111111111111x D ---=----,则D 中的一次项系数是( ).A.4B.1C.4-D.1-【解答】由于13x a =,故将D 按照首行展开可得:111314D A xA A =-++,即一次项系数是13x a =的代数余子式13A ,计算可知134A =-,故选C.2.设矩阵111213212223313233a a a A a a a a a a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,212223111213311132123313a a a B a a a a a a a a a ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪+++⎝⎭,另有矩阵12010100100, 010001101P P ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则必有( ) A.12AP P B = B.21AP P B = C.12P P A B =D.21P P A B =【解答】直接计算可知选C.事实上,本题考察了初等变换与矩阵乘法的关系:对矩阵进行初等行变换,等于在其左侧乘以相对应的初等矩阵.本题中,B 可视为由A 经过第一.三行的倍加变换,以及第一.二行的对换变换所得,故B 必等于在A 的左侧乘以相对应的初等矩阵12,P P .3.设A 为m n ⨯矩阵阵,B 为n m ⨯阶方阵,则( ).A. 当m n >时,必有行列式0AB ≠.B. 当m n >时,必有行列式0AB =.C. 当n m >时,必有行列式0AB ≠.D. 当n m >时,必有行列式0AB =. 【解答】显然当m n >时,由于A 与B 的秩均小于等于n ,故(),()r A r B m <,进而由“秩越乘越小”的性质,知()min{(),()}r AB r A r B m ≤<,此时必有行列式0AB =,故选B.4.设n 维列向量组12,,,r ααα与同维列向量组12,,,s βββ等价,则( )A.r s = B .1212(,,,)(,,,)r s r r αααβββ=C .两向量组有相同的线性相关性D .矩阵[]12,,,r ααα与矩阵 []12,,,s βββ等价【解答】向量组等价则必秩相等.故选B.5.已知A 为57⨯矩阵,且()5r A =,则A 的列向量组( )A. 线性相关B. 线性无关C. 线性关系无法判定D. 线性关系和行向量组相同【解答】A 的行秩与列秩显然均为5,由于A 的列向量组共7个向量,故必线性相关.6.设123,,ααα是四元非齐次线性方程组Ax b =的三个解向量,且()3R A =,()()T T1121,2,3,4,0,1,2,3=+=ααα,则线性方程组Ax b =的通解为( )A.11213141k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.10213243k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C.12233445k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D.13243546k ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【解答】非齐次方程组Ax b =的通解必有形式:特解加上导出组基础解系的线性组合.由()3R A =可知导出组基础解系中仅含有1个向量,显然()()T 11222,3,4,5-+=ααα为导出组的非零解,故可作为基础解系.故选C.7.非齐次方程组Ax b =中未知量个数为n ,方程个数为m ,系数矩阵A 的秩为r , 则( ) A.r m =时,方程组Ax b =有解; B.r n =时,方程组Ax b =有唯一解; C.m n =时,方程组Ax b =有唯一解; D.r n <时,Ax b =有无穷解.【解答】当r m =时,易知增广矩阵亦为m 行,一方面其秩不超过m ,另一方面其秩不小于系数矩阵A 的秩r m =,故增广矩阵秩为r ,此时方程组有解,故选A.8.若A 与B 相似,则( )A.E A E B λλ-=-B.A B =C.对于其相同的特征值,对应的特征向量必亦相同D.A 与B 均相似于同一对角阵【解答】选项A 的反例:0110A ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1001B ⎛⎫= ⎪-⎝⎭.令1111P ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,则1P AP B -=,于是A 与B 相似,但显然E A E B λλ-≠-.相似矩阵的行列式必相等,故选项B 正确.9.二次型222123123121323(,,)55266f x x x x x ax x x x x x x =++-+-的秩为2,则a =( ). A.0 B.1 C.2 D.3【解答】显然该二次型的矩阵51315333A a -⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭秩为2,故计算可知3a =,故选D.10.二次型222123123121323(,,)44224f x x x x x x x x x x x x λ=+++-+为正定二次型,则λ的取值范围是( ).A.21λ-<<B.12λ<<C.32λ-<<-D.2λ>【解答】易知该二次型的矩阵为1142124A λλ-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,由A 为正定矩阵知,其各阶顺序主子式都大于零,即10>,21404λλλ=->,且11424(2)(1)0124λλλλ-=-+->-,进而有22λ-<<,且21λ-<<,所以21λ-<<,应选A.二.填空题(每题3分,共18分)1.方程23111112301491827x x x =的全部根是 .【解答】由()()()()()()2311111232131321231491827x x x x x x =------()()()2123x x x =---,可知方程的全部根为1, 2, 3.2.设A 为n 阶矩阵)2(≥n ,*A 为A 的伴随矩阵,则当1)(-=n A R 时,=)(*A R .【解答】关于伴随矩阵的秩,我们由如下结果:*,()()1,()10,()1n R A n R A R A n R A n ⎧=⎪==-⎨⎪<-⎩当时当时当时,于是可知答案为1.3.设12,,,s γγγ为非齐次方程组Ax b =的一组解,且1122s s c c c γ+γ++γ亦为Ax b =的解,则12s c c c +++=【解答】事实上,由()()1122112212s s s s s A c c c c A c A c A c c c b b γ+γ++γ=γ+γ++γ=+++=可知121s c c c +++=。
第四章练习题(二)一、填空题1. 设向量组T c a ),0,(1=α,T c b )0,,(2=α,T b a ),,0(3=α线性无关,则c b a ,,必满足关系式 。
2. 已知向量组()T 1,5,3,11-=α,()T 4,3,1,22--=α,()T t 7,,1,51=α线性相关,则=t 。
3. 如果21,ξξ是齐次线性方程组⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---00001232310221011114321x x x x a a 的两个线性无关的解向量,则=a 。
4. 已知线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=+-=-+dcx bx ax x x x x x x 321321321,22,12的两个解为T ⎪⎭⎫ ⎝⎛=32,31,21η和T⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1,34,312η,则该方程组的全部解为 。
5. 若n 元齐次线性方程组0=Ax 有n 个线性无关的解向量,则=A 。
6. 设n 阶矩阵A 的各行元素之和均为零,且A 的秩为1-n ,则线性方程组0=Ax 的通解为 。
二、选择题1. 设A 是n 阶方阵,且0=A ,则( )。
(A )A 中必有两行(列)的元素对应成比例(B )A 中任意一行(列)向量是其余各行(列)向量的线性组合(C )A 中必有一行(列)向量是其余各行(列)向量的线性组合(D )A 中至少有一行(列)向量的元素全为零2. 设A 为n 阶方阵,则0=A 的必要条件是( )。
(A )A 的两行(或列)元素对应成比例 (B )A 中必有一行为其余行的线性组合(C )A 中有一行元素全为零 (D )A 中任一行为其余行的线性组合3. 设A 为n m ⨯矩阵,且n m R <=)(A ,则( )。
(A )满足O AB =的矩阵B 必为零矩阵 (B )满足O BA =的矩阵B 必为零矩阵(C )齐次线性方程组0=Ax A T 只有零解 (D )齐次线性方程组0=x AA T 有无穷多解4. 设矩阵n m ⨯A 的秩为n m R <=)(A ,m E 为m 阶单位矩阵,下列命题中正确的是( )。
练习题1. (单选题)(本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:C2. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:A3. (单选题) (本题3.0分)A、 B=0B、 BA=0C、D、标准答案:D4. (单选题) (本题3.0分)A、充要条件B、充分条件C、必要条件D、既非充分也非必要条件标准答案:B5. (单选题)(本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:D6. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:D7. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:B8. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:C9. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:D10. (单选题)(本题3.0分)A、 m+nB、 -m+nC、 m-nD、 n-m标准答案:D11. (单选题) (本题3.0分)A、B、C、D、标准答案:D12. (判断题) (本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B13. (判断题)(本题3.0分)B、 false标准答案:A14. (判断题) (本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B15. (判断题)(本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B16. (判断题)(本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B17. (判断题) (本题3.0分)B、 false标准答案:B18. (判断题)(本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B19. (判断题) (本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:B20. (判断题)(本题3.0分)A、 trueB、 false标准答案:A21. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B22. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:A23. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:A24. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B25. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B26. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B27. (判断题)(本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B28. (判断题) (本题4.0分)A、 trueB、 false标准答案:B29. (单选题)(本题4.0分)A、B、C、D、标准答案:C30. (单选题) (本题4.0分)A、 3B、 4C、 0D、 2标准答案:C。
一、判断题:1.四阶行列式 D =000000000000d c b a = abcd. ( )2.n 阶行列式D =1111110000000000000000001321nn λλλλλ-=.21n λλλ()3.设A 为n 阶矩阵,k 为不等于零的常数,则.A k kA =( ) 4.设A ,B 均为n 阶矩阵,则.2)(222B AB A B A ++=+ ( ) 5.若n 阶矩阵A ,B 满足AB =0,则有A =0或者B =0.()6.对n 阶矩阵A ,若存在n 阶矩阵B ,使AB=E (E 为n 阶单位矩阵),则A 可逆且有.1B A =-( ) 7.设A ,B 均为n 阶矩阵且A B →,则A ,B 均可逆. ( ) 8.若n 阶矩阵A ,B 均为可逆矩阵,则A+B 仍为可逆矩阵. ( ) 9.设A ,B 均为n 阶可逆矩阵,则[])()(111'='---A B AB .( ) 10.若n 阶矩阵A 为对称矩阵,则A 为可逆矩阵. ( ) 11.若n 阶矩阵A 为正交矩阵,则A 为可逆矩阵.()12.若n 阶可逆矩阵A =⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛n λλλ21,则.112111⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=----n A λλλ ( )13.若存在),,2,1(0m i k i ==使式子02211=++m m k k k ααα 成立,则向量组m ααα,,,21 线性无关.( ) 14.若向量组m ααα,,,21 线性相关,则m α可用121,,,-m ααα 线性表示. ()15.设),,2,1(n i i =α为基本单位向量组,则n ααα,,,21 线性无关. ( )16.若)(,,,21m r r ≤ααα 是向量组m ααα,,,21 的一个极大无关组,则2),,2,1(m i i =α均可用r ααα,,,21 线性表示.( ) 17.等价向量组所含向量个数相同.()18.若)(,,,21m r r <ααα 是向量组的一个极大无关组,则此极大无关组与原向量组等价. ( ) 19.若n m ⨯矩阵A 有一个r (r<m<n )阶子式不等于零,一个r +1阶子式等于零,则Rank(A )=r. ( ) 20.任意n m ⨯矩阵A 的秩等于它的等价标准形中1的个数. ( ) 21.任何一个齐次线性方程组都有基础解系. ( ) 22.任何一个齐次线性方程组都有解. ( ) 23.若线性方程组AX=B (A 为n m ⨯矩阵,X =),,,(,),,,(2121'='m n b b b B x x x )满足 Rank ),()(A Rank B A = 则此方程组有解.( )24若线性方程组AX =0(A 为n 阶矩阵,X 同上)满足0=A ,则此方程组无解. ()25.若线性方程组AX=B (A ,X 同24题,B =)),,,(21'n b b b 满足,0=A 此方程组有无穷多解.( ) 26.若21,γγ都是AX=B (A ,X ,B 同23题)的解,则21γγ+仍是此方程组的解.()二、填空题:1. 四阶行列式 101 32235 120 26 43711 78D ---==----_____________________.2. 五阶矩阵,0021⎪⎪⎭⎫⎝⎛=A A A 其中 ,100010103,542321⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=A A 则=1A _______, =2A ________, =A _____________.3. 设A ,B 均为n 阶矩阵,且,3,2-==B A 则B A 2=_______________.4. 设矩阵()3310132 101 1ijA a ⨯-⎛⎫⎪== ⎪ ⎪⎝⎭,则12a 的余子式为_________________,12a 的代数余子式为________________,A 的顺序主子式为__________________________.35. 设三阶矩阵,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=b a c a c b c b a A 则kA -E =________________(k 为不等于零的常数,E 为三阶单位矩阵),若,2=A 则kA =________________.此时A 在等价关系下的标准形为____________________.6. 已知),3,2,1(),2,0,1(),0,0,1(321===ααα当321,,a a a 为任意常数时,向量组)3,2,,1(),2,0,,1(),0,0,,1(332211a a a ===βββ线性________关(相关还是无关). 3α_______(能还是不能)用21,αα线性表示.7.设),2,1,2(),1,0,1(),0,1,0(),0,0,1(321-====βααα则向量β用向量321,,ααα线性表示的表达式为_______________________.向量组βααα,,,321_____________(是或不是)线性相关.8. n 阶矩阵A 可逆的充分必要条件是1)___________________________________, 2)___________________.9. 设A 为五阶矩阵,且,3=A 则_,__________,__________1==*-A A 其中*A为A 的伴随矩阵. 10.设矩阵,0021⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A A A 其中,0121,311121⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A A 则11A -= ,12A -= ,1A -= 。
线性代数练习题及答案线性代数作为一门重要的数学学科,对于理工科学生来说是必修课程之一。
在学习线性代数的过程中,练习题是非常重要的一环,通过练习题的完成,可以巩固理论知识,提高解题能力。
本文将介绍一些常见的线性代数练习题及其答案,希望对读者有所帮助。
一、向量与矩阵1. 给定向量a=(2,3,1)和b=(1,-1,2),求向量a与向量b的内积及外积。
答案:向量a与向量b的内积为a·b=2*1+3*(-1)+1*2=1,向量a与向量b的外积为a×b=(7,3,-5)。
2. 给定矩阵A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9],求矩阵A的转置矩阵和逆矩阵。
答案:矩阵A的转置矩阵为A^T = [1 4 7; 2 5 8; 3 6 9],矩阵A的逆矩阵不存在,因为A的行列式为0。
二、线性方程组1. 解方程组:2x + 3y - z = 13x - 2y + 4z = 5x + y + 2z = 0答案:通过高斯消元法,可以得到方程组的解为x = -1,y = 2,z = -1。
2. 解方程组:x + 2y + z = 32x + 4y + 2z = 63x + 6y + 3z = 9答案:该方程组为一个超定方程组,通过最小二乘法可以得到方程组的近似解为x = 1,y = 1,z = 1。
三、特征值与特征向量1. 给定矩阵A = [2 1; 1 2],求矩阵A的特征值和特征向量。
答案:首先求解A的特征方程det(A-λI)=0,得到特征值λ=1,λ=3。
然后,将特征值代入(A-λI)x=0,得到特征向量x=(1,1)和x=(-1,1)。
2. 给定矩阵A = [3 -1; 1 3],求矩阵A的特征值和特征向量。
答案:同样地,求解特征方程det(A-λI)=0,得到特征值λ=2,λ=4。
将特征值代入(A-λI)x=0,得到特征向量x=(1,1)和x=(-1,1)。
四、线性变换1. 给定线性变换T:R^2 -> R^2,将向量(1,0)和(0,1)分别变换为(2,3)和(-1,4),求线性变换T的矩阵表示。
第五章练习题(一)
一、填空题
1. 已知三阶矩阵A 的三个特征值为3,2,1-,则=A ,1-A 的特征值为 ,T A 的特征值为 ,*
A 的特征值为 ,
2. 已知T )1,2,1(-=α,T ααA =,若矩阵A 与B 相似,则的特征值为 。
3. 若矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=30061411x A 可相似对角化,则=x 。
4. 若矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=163020104a a A 与矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=b 00010001B 相似,则A 的全部特征值为 。
5. 设A 为n 阶方阵,0=Ax 有非零解,则A 必有一个特征值 。
6. 设二次型32212322214432x x x x x x x f ++++=,则的正惯性指数为 。
7 已知实二次型323121232221321444)(),,(x x x x x x x x x a x x x f +++++=,经正交变换
Py x =可化成标准形216y f =,则=a 。
二、选择题
1. 若为正交矩阵,下列命题正确的是( )。
(A) 1=A (B) 1-=A (C) A 为对称矩阵 (D) T A 与A 为可交换矩阵
2. 设A 是n 阶矩阵,如果互换A 的第i 行与第j 行后,再互换第i 列与第j 列,得矩阵B ,则( )。
(A )A 与B 等价、A 与B 相似,A 与B 也合同
(B )A 与B 等价、A 与B 相似,但A 与B 不合同
(C )A 与B 等价、A 与B 合同,但A 与B 不相似
(D )A 与B 等价,但A 与B 不相似、A 与B 也合同
3. 设A 是n 阶实对称矩阵,P 是n 阶可逆矩阵。
已知n 维列向量α是A 的属于特征值λ的特征向量,则矩阵T
)(1AP P -属于特征值λ的特征向量是( )。
(A )αP 1- (B )αP T (C )P α (D )αP T )(1- 4. n 阶矩阵A 具有n 个不同的特征值是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
5. 设A 为n 阶方阵,且O A =k
(k 为正整数),则( )。
(A )O A = (B )A 有一个不为零的特征值
(C )A 的特征值全为零 (D )A 有n 个线性无关的特征向量 6. 设矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=001010100B ,已知矩阵A 相似于B ,则=-+-)()2(E A E A R R ( )。
(A )2 (B )3 (C )4 (D )5
7. 设0λ是n 阶矩阵A 的特征值,且齐次线性方程组0=-x )(0E A λ的基础解系为21η,η,则A 的对应于0λ的全部特征向量是( )。
(A )1η和2η (B )1η或2η
(C )2211ηηk k +(21,k k 全不为零) (D )2211ηηk k +(21,k k 不全为零)
8. 可逆矩阵A 与矩阵( )有相同的特征值。
(A )T A (B )1-A (C )2A (D )E A +
9 二次型323121321),,(x x x x x x x x x f ++=的标准形是( )。
(A )23222
12121y y y --- (B )2322212
121y y y -- (C )2322212121y y y -+ (D )2322212121y y y ++ 10. 二次型23
2221321)1()1(),,(x x x x x x f +++-=λλλ,当满足( )时,f 是正定二次型。
(A )1->λ (B )0>λ (C )1>λ (D )1≥λ
三、计算题
1. 验证向量组 T ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=72,73,761α,T ⎪⎭⎫ ⎝⎛=73,76,722α,T
⎪⎭⎫ ⎝⎛--=76,72,7
31α是3R 的一个规范正交基,并求向量T )3,4,5(=ξ在该基下的坐标。
2. 设3阶矩阵A 满足)3,2,1(==i i i i αA α,其中列向量T )2,2,1(1=α,T )1,2,2(2-=α,T )2,1,2(3--=α,试求矩阵A 。
3. 设矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛----=3241223k k A ,问当k 为何值时,存在可逆矩阵P ,使得AP P 1-为对角阵?
并求出P 和相应的对角阵。
4. 已知⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=111ξ是矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛---=2135212b a A 的一个特征向量, (1)确定参数b a ,及特征向量ξ所对应的特征值;
(2)问A 能否相似于对角阵?说明理由。
5. 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a 11121112A 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b a ,和λ的值。
6. 已知二次型323121232232184434),,(x x x x x x x x x x x f +-+-=, (1)写出二次型f 的矩阵表达式;
(2)用正交变换把二次型f 化为标准形,并写出相应的正交矩阵。
四、证明题
1. 设A 是n 阶正定矩阵,E 是n 阶单位矩阵,证明1>+E A 。
2. 设A 为正交矩阵,若1-=A ,试证明一定有特征值1-。
3. 已知A 是n 阶正交矩阵,证明A 的伴随矩阵*A 也是正交矩阵。
4. 设n 阶矩阵A 满足条件E A =2,证明:
(1)A 的特征值为1或1-;
(2)A 可相似对角化。
5. 设A 是n 阶实对称矩阵,且0<A ,证明存在n 维列向量x ,使0<Ax x T 。
6. 设A 为n 阶实对称矩阵,其特征值全都大于常数a ,试证明当a t ≤时,二次型x E A x )(t f T -=是正定二次型。