《工程数学》形成性考核作业2答案
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第3章 线性方程组
(一)单项选择题(每小题2分,共16分)
⒈用消元法得xxxxxx12323324102的解xxx123为(C ).
A. [,,]102 B. [,,]722
C. [,,]1122 D. [,,]1122
⒉线性方程组xxxxxxx12313232326334(B ).
A. 有无穷多解 B. 有唯一解 C. 无解 D. 只有零解
⒊向量组100010001121304,,,,的秩为( A).
A. 3 B. 2 C. 4 D. 5
⒋设向量组为12341100001110101111,,,,则(B )是极大无关组.
A. 12, B. 123,, C. 124,, D. 1
⒌A与A分别代表一个线性方程组的系数矩阵和增广矩阵,若这个方程组有解,则(A).
A. 秩()A秩()A B. 秩()A秩()A
C. 秩()A秩()A D. 秩()A秩()A1
⒍若某个线性方程组相应的齐次线性方程组只有零解,则该线性方程组(A ).
A. 可能无解 B. 有唯一解 C. 有无穷多解 D. 无解
⒎以下结论正确的是(D ).
A. 方程个数小于未知量个数的线性方程组一定有解
B. 方程个数等于未知量个数的线性方程组一定有唯一解
C. 方程个数大于未知量个数的线性方程组一定有无穷多解
D. 齐次线性方程组一定有解
⒏若向量组12,,,s线性相关,则向量组内(A )可被该向量组内其余向量线性表出.
A. 至少有一个向量 B. 没有一个向量
C. 至多有一个向量 D. 任何一个向量
9.设A,B为n阶矩阵,既是A又是B的特征值,x既是A又是B的属于的第 2 页 共 6 页 2 特征向量,则结论( B )成立.
A.是AB的特征值 B.是A+B的特征值
C.是A-B的特征值 D.x是A+B的属于的特征向量
10.设A,B,P为n阶矩阵,若等式(C )成立,则称A和B相似.
A.BAAB B.ABAB)( C.BPAP1 D.BPPA
(二)填空题(每小题2分,共16分)
⒈当 1 时,齐次线性方程组xxxx121200有非零解.
⒉向量组12000111,,,,,线性 相关 .
⒊向量组123120100000,,,,,,,,,,,的秩是 3 .
⒋设齐次线性方程组1122330xxx的系数行列式1230,则这个方程组有 无穷多 解,且系数列向量123,,是线性 相关 的.
⒌向量组123100100,,,,,的极大线性无关组是21,.
⒍向量组12,,,s的秩与矩阵12,,,s的秩 相同 .
⒎设线性方程组AX0中有5个未知量,且秩()A3,则其基础解系中线性无关的解向量有 2 个.
⒏设线性方程组AXb有解,X0是它的一个特解,且AX0的基础解系为XX12,,则AXb的通解为22110XkXkX.
9.若是A的特征值,则是方程0AI 的根.
10.若矩阵A满足AA1 ,则称A为正交矩阵.
(三)解答题(第1小题9分,其余每小题11分)
1.用消元法解线性方程组
xxxxxxxxxxxxxxxx123412341234123432638502412432
解:2612100090392700188710482319018431001850188710612312314112141205183612314132124131215323rrrrrrrrrrrrA3311000411004615010124420011365004110018871048231901136500123300188710482319014323133434571931213rrrrrrrrrr第 3 页 共 6 页 3 31000101001001020001310004110046150101244200134241441542111rrrrrrr 方程组解为31124321xxxx
2.设有线性方程组
11111112xyz
为何值时,方程组有唯一解?或有无穷多解?
解:22322222)1)(1()1)(2(00)1(110111110110111111111111111132312131rrrrrrrrA]
当1且2时,3)()(ARAR,方程组有唯一解
当1时,1)()(ARAR,方程组有无穷多解
3.判断向量能否由向量组123,,线性表出,若能,写出一种表出方式.其中
83710271335025631123,,,
解:向量能否由向量组321,,线性表出,当且仅当方程组332211xxx有解
这里
571000117100041310730110123730136578532,,,321A
)()(ARAR
方程组无解
不能由向量321,,线性表出
4.计算下列向量组的秩,并且判断该向量组是否线性相关 ? 第 4 页 共 6 页 4 1234112343789131303319636,,,
解:000000001800021101131631343393608293711131,,,4321
该向量组线性相关
5.求齐次线性方程组
xxxxxxxxxxxxxxx1234123412341243205230112503540
的一个基础解系.
解:
30000000731402114501103140731407314021314053521113215213142321241312114335rrrrrrrrrrrrA
000010000143100145010000100021143102114501000030002114310211450123133432212131141rrrrrrrr
方程组的一般解为014314543231xxxxx 令13x,得基础解系
10143145
6.求下列线性方程组的全部解.
xxxxxxxxxxxxxxx12341234124123452311342594175361
解:第 5 页 共 6 页 5 00000000002872140121790156144280287214028721401132511163517409152413113251423212413121214553rrrrrrrrrrrrA0000000000221711012179012141r 方程组一般解为2217112179432431xxxxxx
令13kx,24kx,这里1k,2k为任意常数,得方程组通解
00211021210171792217112179212121214321kkkkkkkkxxxx
7.试证:任一4维向量4321,,,aaaa都可由向量组
00011,00112,01113,11114
线性表示,且表示方式唯一,写出这种表示方式.
证明:00011
001012
010023
100034
任一4维向量可唯一表示为