07-08第二学期线性代数试卷及答案
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2007-2008学年第二学期期末试卷-A 卷线性代数B课程号: 11020063B 课序号: 01-13 开课系: 数学与数量经济学院一、填空题(每小题3分,共15分)1.6427811694143211111= 12 。
2.设 A 为3阶可逆矩阵,1=A ,则=-*1)(A 1 。
3. 设321,,ααα线性无关,则321211,,αααααα+++线性____无 ___关。
4. 设A 为4阶方阵,且()3=A r ,则齐次线性方程组*0A X =(*A 是A 的伴随矩阵)的基础解系所包含的线性无关向量的个数为 3 。
5.设T T T ===),3,1(,)3,2,1(,)1,1,1(321t ααα,若向量组321,,ααα线性相关,则=t 5 。
二、单项选择题(每小题2分,共10分)1.非齐次线性方程组AX B =中未知量的个数为n ,方程个数为m ,系数矩阵A 的秩为r , 则 B 。
(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,方程组AX B =有无穷多解2.设A 为n 阶矩阵,且0A =,则A 的列向量中C 。
(A )必有两个向量对应分量成比例(B )必有一个向量为零向量(C )必有一个向量是其余向量的线性组合(D )任一向量是其余向量的线性组合3.设A 为n 阶单位矩阵,则矩阵A 的特征值为 B。
(A )0λ= (B )1λ= (C )2λ= (D )3λ=4.下面结论不正确的是C 。
(A )相似矩阵有相同的特征值(B )相似矩阵有相同的行列式(C )相似矩阵的秩一定不相同(D )实对称矩阵的属于不同特征值的特征向量是正交的5.123(2,1,3),(3,1,1),(1,1,2)ααα==-=-,则向量组1α,2α,3α是A。
(A ) 线性无关 (B )线性相关(C )1α可以由2α,3α线性表示 (D )3α可以由1α,2α线性表示三(10分)计算下列n 阶行列式 ab b b a b bb a D n==1[(1)]()n a n b a b -+-- 四(10分)解矩阵方程 A 2X AX =+,其中A = 3 0 1 1 1 00 1 4⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ 5 -2 -2 4 -3 -2 -2 2 3X ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭五(10分) 已知向量组()5,4,3,11-=α,()9,7,2,22-=α,()12,9,3,33=α试求这个向量组的一个极大无关组,并把其余向量用此极大无关组线性表示。
线性代数单元测试卷(含答案)一、选择题(每题2分,共20分)1. 在线性代数中,什么是矩阵的秩?A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵的非零行数D. 矩阵的最大线性无关行数正确答案:D2. 下列哪个不是矩阵的运算?A. 矩阵的加法B. 矩阵的减法C. 矩阵的除法D. 矩阵的乘法正确答案:C3. 矩阵的转置满足下列哪个性质?A. (A^T)^T = AB. (AB)^T = B^T * A^TC. (A + B)^T = A^T + B^TD. (AB)^T = A^T + B^T正确答案:B4. 什么是向量的线性组合?A. 向量相加B. 向量相减C. 向量乘以常数后相加D. 向量与常数相乘正确答案:C5. 下列哪组向量线性无关?A. (1, 0)B. (0, 1)C. (1, 1)D. (1, -1)正确答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 给定矩阵A = [[1, 2], [3, 4]],求A的逆矩阵。
正确答案:[[-2, 1], [1.5, -0.5]]2. 给定矩阵B = [[2, 4], [1, 3]],求B的特征值。
正确答案:[5, 0]3. 给定向量v = (1, 2, 3),求v的范数。
正确答案:sqrt(14)4. 给定矩阵C = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]],求C的秩。
正确答案:25. 给定矩阵D = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]],求D的转置矩阵。
正确答案:[[1, 3, 5], [2, 4, 6]]三、解答题(每题10分,共40分)1. 什么是线性相关和线性无关?线性相关表示向量之间存在线性组合的系数不全为零的情况,即存在非零向量组合得到零向量。
线性无关表示向量之间不存在这样的关系,即只有全为零的线性组合才能得到零向量。
2. 什么是矩阵的行列式?矩阵的行列式是一个标量,它是一个方阵中各个元素按照一定规律相乘再求和的结果。
行列式可以用来判断方阵的逆是否存在,以及计算方阵的特征值等。
武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称:线性代数 ( A 卷)一、填空题(每小题3分,共12分)1、 2;2、 1;3、 21t ≠;4、k >二、选择题(每小题3分,共12分)1、 A ;2、 C ;3、 B ;4、 D 三、解答题(每小题9分,共36分)1、11(2,,)(2,,)1100011111100100020012000200011i in i n i n r r r r n nn n n D n nn n nn n==+++---=-------…..…(4分)()(1)(2)(1)1122000001(1)1(1)(1)()(1)1222000n n n n n n n n n n n n n n nn n n n -------+++=⋅=⋅⋅-⋅-=⋅⋅---...….(9分)2、记 121624,1713A A ---⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,则121,1A A =-=;…..…………………………………..…..……...(4分)又1112767637,111112A A -----⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-==⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1760011000037012A --⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪- ⎪-⎝⎭-。
………………………...(9分)3、由题意有010100001A B ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,100011001B C ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,……………..…………………………………………...(4分) 于是 010100100011001001A C ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以011100001X ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭。
……….……………………………………...(9分)4、()123403481011,,,21043211αααα⎛⎫ ⎪- ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭~1011034801220244-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭~10110122002200-⎛⎫ ⎪⎪ ⎪- ⎪⎝⎭~10000104001100⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭………...(4分) 则()1234,,,3R αααα=,且123,,ααα线性无关,所以123,,ααα即为1234,,,αααα的一个极大无关组,(7分) 且412304αααα=+-;…………………………………………………………………………………..………...(9分) 或者取124,,ααα,312404αααα=+-;还可以取134,,ααα,2341144ααα=+四、解()2111,1111tA b t t tt -⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭~2223110110111t tt t t t t t t ⎛⎫- ⎪--+-- ⎪ ⎪+-++⎝⎭~ 22321101100(1)(2)1t tt t t t t t t t t ⎛⎫- ⎪--+-- ⎪ ⎪-+---+⎝⎭…………………………….…………..………...(4分) 所以当12t t ≠-≠且时,方程组有唯一解;…………………………………..…………………………….……...(6分) 当2t =时,(),A b ~112403360001-⎛⎫⎪-- ⎪ ⎪⎝⎭()(),32R A b R A =≠=,所以方程组无解。
武汉大学数学与统计学院2007-2008第二学期《线性代数D 》 (A 卷,工科36学时)学院 专业 学号 姓名注:所有答题均须有详细过程,内容必须写在答题纸上,凡写在其它地方一律无效。
一、(10分)设123,,ααα均为三维向量 ,记三阶矩阵123123123123(,,),(,24,39).A B αααααααααααα==++++++ 已知1A =,求B .二、(10分) 设211120212-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,023214014-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭B ,-=+AC E B C ,求矩阵C .三、(15分)已知向量组123418210:2,4,1,53826A -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪===-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ξξξξ求向量组A 的秩及一个最大无关组,并把其它的向量用最大无关组表示出来.四、(15分)设线性方程组为123123123(2)2212(5)4224(5)31x x x x x x x x x λλλλ++-=⎧⎪++-=⎨⎪--++=+⎩问λ为何值时,该方程组有唯一解、无解或有无穷多解?并在有无穷多解时求其解.五、(15分)已知1,1,-1是三阶实对称矩阵A 的三个特征值,向量T 1(1, 1, 1)α=,T2(2, 2, 1)α=是A 的对应于121λλ==的特征向量,1) 能否求得A 的属于31λ=-的特征向量?若能,试求出该特征向量,若不能,则说明理由。
2)能否由此求得实对称阵A ?若能,试求之,若不能则说明理由。
六、(15分) 设A 是m n ⨯矩阵,B 是n m ⨯矩阵,E 是n 阶单位矩阵().n n ⨯已知,BA E = 试判断A的列向量组是否线性相关?为什么?七、(20分)设二次型的矩阵为5212233a b a b cc c --⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪--⎝⎭,,,a b c 为常数,则 (1).写出二次型),,321x x x f (的具体形式;(2).求A 的全部特征值与特征向量;(3).求一个正交变换X PY =,把二次型f 化为标准形;(4).在1x =的条件下,求二次型f 的最大值和最小值。
《 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。
习题线性代数练习题一、单项选择题111011011.行列式 ( )10110111A. 1B. 3C. -1D. -3a102.行列式b40a2b300b2a30b10() 0a4A. a1a2a3a4 b1b2b3b4B.a1a2a3a4 b1b2b3b4C. (a1a2 b1b2)(a3a4 b3b4)D. (a1a4 b1b4)(a2a3 b2b3) 3、在下列矩阵中,可逆的是()000 A. 010 001 110 011C. 121110B. 220 001 100 111D. 1014、A是n阶方阵,且A 0,则A中()A.必有一列元素全为0 B.必有两列元素成比例C.必有一列向量是其余列向量的线性组合D.任一列向量是其余列向量的线性组合5.对任意n阶方阵A、B总有()A.AB=BAB.|AB|=|BA|TTT222C.(AB)=ABD.(AB)=AB 6、设n阶方阵A、B、C满足关系式ABC=En,则必有()(A)ACB=En (B)BCA=En (C)CBA=En (D)BAC=En 7、设有m维向量组(I): 1, 2, , n,则()A.当m<n时,(I)一定线性相关B.当m>n时,(I)一定线性相关C.当m<n时,(I)一定线性无关D.当m>n时,(I)一定线性相关8.设A是m n矩阵,则齐次线性方程组Ax=0仅有零解的充分必要条件是()A.A的行向量组线性无关 B.A的行向量组线性相关 C.A的列向量组线性无关 D.A的列向量组线性相关-19.设A是3阶方阵,且|A|=-2,则|A|等于()习题A.-2B.11C. 22D.2* 110.设A,B均是n阶方阵, 2,B 3,则2AB ()2n 122n 12n 12nn2 (A)(B)( 1) (C)(D) 333 3(A是A的伴随矩阵)*1 111 的秩为2,则 =()11.设矩阵A= 1223 1A.2C.0B.1 D.-112.设A是三阶矩阵,有特征值1,-1,2,则下列矩阵中可逆矩阵是() A. E-A B. E+A C. 2E-A D. 2E+A22213.二次型f(x1,x2,x3) x1 3x2 4x3 6x1x2 10x2x3的矩阵是( C )A. 330 50 4 130C. 335 05 4160B. 0310 00 4 0 16 D. 6310 010 4二、填空题(每小题4分,共20分)0121.行列式123的值为 .2342、=x+1 -1 1 -13.设A 022x123 4 1,已知矩阵A的秩r(A)=2,则x4.已知A 2A 2E 0,则(A E) (其中E是n阶单位阵)习题1 1 0 15、初等矩阵A 0 1 0 ,A0 0 100F6.设 A G13G24H2I, 则 A0JJ0K等于1 1 1 11 1 1 1 ,A的非零特征值为7、A1 1 1 1 1 1 1 1T8、向量组 1 1 -1 2 4 , 2 (0 3 1 2),T3 (3 0 7 14)T,4 (1 -1 2 0)T,5 (2 1 5 6)T的秩为。
线性代数第二学期期末测试试卷含答案班别_________ 姓名___________ 成绩_____________第一部分 客观题(共30分)一、单项选择题(共 10小题,每小题2分,共20分)1. 若行列式111213212223313233a a a a a a d a a a =,则212223111213313233232323a a a a a a a a a 等于 ( ) (A) 2d (B) 3d (C) 6d (D) 6d -2. 设123010111A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,ij M 是A 中元素ij a 的余子式,则313233M M M -+=( )(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 3. 设A 为n 阶可逆矩阵,则下列各式恒成立的是( ) (A) |2|2||T A A = (B) 11(2)2A A --= (C) *1A A -= (D) 11[()][()]T T T T A A --= 4. 初等矩阵满足( )(A) 任两个之乘积仍是初等矩阵 (B) 任两个之和仍是初等矩阵 (C) 都是可逆矩阵 (D) 所对应的行列式的值为1 5. 下列不是..n 阶矩阵A 可逆的充要条件为( )(A) 0≠A (B) A 可以表示成有限个初等阵的乘积 (C) 伴随矩阵存在 (D) A 的等价标准型为单位矩阵 6. 设A 为m n ⨯矩阵,C 为n 阶可逆矩阵,B AC =,则 ( )。
(A) 秩(A )> 秩(B ) (B) 秩(A )= 秩(B )(C) 秩(A )< 秩(B ) (D) 秩(A )与秩(B )的关系依C 而定 7. 如果向量β可由向量组12,,,s ααα线性表示,则下列结论中正确的是( ) (A) 存在一组不全为零的数12,,s k k k ,使得1122s s k k k βααα=+++ 成立(B) 存在一组全为零的数12,,s k k k ,使得1122s s k k k βααα=+++ 成立(C) 存在一组数12,,s k k k ,使得1122s s k k k βααα=+++ 成立(D) 对β的线性表达式唯一8. 设12,ξξ是齐次线性方程组0AX =的解,12,ηη是非齐次线性方程组AX b =的解,则( )(A) 112ξη+为0AX =的解 (B) 12ηη+为AX b =的解 (C) 12ξξ+为0AX =的解 (D) 12ηη-为AX b =的解9. 设110101011A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则A 的特征值是( )。
线性代数期末考试试卷及答案一、单项选择题(每小题2分,共40分)。
1.设矩阵22, B 23, C 32A ⨯⨯⨯为矩阵为矩阵为矩阵,则下列矩阵运算无意义的是【 】A . BAC B. ABC C . BCA D. CAB2.设n 阶方阵A 满足A 2 +E =0,其中E 是n 阶单位矩阵,则必有 【 】A. 矩阵A 不是实矩阵B. A=-EC. A=ED. det(A)=1 3.设A 为n 阶方阵,且行列式det(A)=1 ,则det(-2A)= 【 】A. 2-B. ()n2- C. n 2- D. 14.设A 为3阶方阵,且行列式det(A)=0,则在A 的行向量组中 【 】A.必存在一个行向量为零向量B.必存在两个行向量,其对应分量成比例C. 存在一个行向量,它是其它两个行向量的线性组合D. 任意一个行向量都是其它两个行向量的线性组合5.设向量组321,,a a a 线性无关,则下列向量组中线性无关的是 【 】A .133221,,a a a a a a --- B. 212132,,a a a a - C. 32322,2,a a a a + D. 1321,,a a a a -6.向量组(I): )3(,,1≥m a a m 线性无关的充分必要条件是 【 】A.(I)中任意一个向量都不能由其余m-1个向量线性表出B.(I)中存在一个向量,它不能由其余m-1个向量线性表出C.(I)中任意两个向量线性无关D.存在不全为零的常数0,,,111≠++m m m a k a k k k 使7.设a 为n m ⨯矩阵,则n 元齐次线性方程组0=Ax 存在非零解的充分必要条件是【 】A .A 的行向量组线性相关B . A 的列向量组线性相关 C. A 的行向量组线性无关 D. A 的列向量组线性无关8.设i a 、i b 均为非零常数(i =1,2,3),且齐次线性方程组⎩⎨⎧=++=++00332211332211x b x b x b x a x a x a的基础解系含2个解向量,则必有 【 】 A.03221= b b a a B.02121≠ b b a a C.332211b a b a b a == D. 02131= b b a a 9.方程组12312312321 21 3 321x x x x x x x x x a ++=⎧⎪++=⎨⎪++=+⎩有解的充分必要的条件是【 】A. a=-3B. a=-2C. a=3D. a=110. 设η1,η2,η3是齐次线性方程组Ax = 0的一个基础解系,则下列向量组中也为该方程组的一个基础解系的是 【 】A. 可由η1,η2,η3线性表示的向量组B. 与η1,η2,η3等秩的向量组C.η1-η2,η2-η3,η3-η1D. η1,η1-η3,η1-η2-η311. 已知非齐次线性方程组的系数行列式为0,则 【 】A. 方程组有无穷多解B. 方程组可能无解,也可能有无穷多解C. 方程组有唯一解或无穷多解D. 方程组无解12.n 阶方阵A 相似于对角矩阵的充分必要条件是A 有n 个 【 】A.互不相同的特征值B.互不相同的特征向量C.线性无关的特征向量D.两两正交的特征向量13. 下列子集能作成向量空间R n 的子空间的是 【 】A. }0|),,,{(2121=a a a a a nB. }0|),,,{(121∑==ni in aa a aC. },,2,1,|),,,{(21n i z a a a a i n =∈D. }1|),,,{(121∑==n i inaa a a14.若2阶方阵A 相似于矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3- 201B ,E 为2阶单位矩阵,则方阵E –A 必相似于矩阵【 】A. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4 101 B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4- 1 01- C. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4 2-00 D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡4- 2-01-15.若矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=8020001 a a A 正定,则实数a 的取值范围是 【 】 A .a < 8 B. a >4 C .a <-4 D .-4 <a <4二、填空题(每小题2分,共20分)。
线性代数大学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设A是一个3阶方阵,且满足A^2 = A,则下列说法正确的是:A. A是可逆矩阵B. A是幂等矩阵C. A是正交矩阵D. A是单位矩阵答案:B2. 若矩阵A的特征值为1,则下列说法正确的是:A. 1是A的迹B. 1是A的行列式C. 1是A的一个特征值D. 1是A的秩答案:C3. 设向量组α1, α2, ..., αn线性无关,则下列说法正确的是:A. 向量组中任意向量都可以用其他向量线性表示B. 向量组中任意向量都不可以被其他向量线性表示C. 向量组中任意向量都可以被其他向量线性表示D. 向量组中任意向量都不可以被其他向量线性表示,除非它们线性相关答案:B4. 若矩阵A的秩为2,则下列说法正确的是:A. A的行向量组线性无关B. A的列向量组线性无关C. A的行向量组线性相关D. A的列向量组线性相关答案:A二、填空题(每题5分,共30分)1. 若矩阵A的行列式为0,则A的______。
答案:秩小于矩阵的阶数2. 设向量空间V的一组基为{v1, v2, ..., vn},则任意向量v∈V可以唯一地表示为______。
答案:v = c1v1 + c2v2 + ... + cnn,其中ci为标量3. 设矩阵A和B可交换,即AB = BA,则A和B的______。
答案:特征值相同4. 若线性变换T: R^n → R^m,且T是可逆的,则T的______。
答案:行列式不为零5. 设A为n阶方阵,若A的特征多项式为f(λ) = (λ-1)^2(λ-2),则A的特征值为______。
答案:1, 1, 26. 若向量组α1, α2, ..., αn线性无关,则向量组α1, α2, ..., αn, α1+α2也是______。
答案:线性相关三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述什么是矩阵的秩,并给出如何计算矩阵的秩的方法。
答案:矩阵的秩是指矩阵行向量或列向量组中线性无关向量的最大个数。
线性代数基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 矩阵的行列式为0,说明该矩阵是()。
A. 可逆的B. 不可逆的C. 正交的D. 单位的答案:B2. 向量组\(\alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_n\)线性无关的充分必要条件是()。
A. 它们不能表示为其他向量的线性组合B. 它们可以表示为其他向量的线性组合C. 它们中任意一个向量不能表示为其他向量的线性组合D. 它们中任意一个向量可以表示为其他向量的线性组合答案:C3. 对于一个\(n\times n\)矩阵\(A\),下列说法正确的是()。
A. \(A\)的行列式为0,则\(A\)不可逆B. \(A\)的行列式不为0,则\(A\)可逆C. \(A\)的行列式为0,则\(A\)可逆D. \(A\)的行列式不为0,则\(A\)不可逆答案:A4. 矩阵\(A\)和\(B\)可以进行矩阵乘法,当且仅当()。
A. \(A\)的列数等于\(B\)的行数B. \(A\)的行数等于\(B\)的列数C. \(A\)的行数等于\(B\)的行数D. \(A\)的列数等于\(B\)的列数答案:A5. 矩阵\(A\)的秩是指()。
A. \(A\)中非零行的个数B. \(A\)中非零列的个数C. \(A\)中线性无关行的个数D. \(A\)中线性无关列的个数答案:C二、填空题(每题3分,共15分)1. 若矩阵\(A\)的秩为\(r\),则\(A\)的零空间的维数为\(n-r\),其中\(n\)是\(A\)的列数。
2. 两个向量\(\alpha\)和\(\beta\)的点积定义为\(\alpha \cdot \beta = \sum_{i=1}^{n} a_i b_i\),其中\(a_i\)和\(b_i\)分别是向量\(\alpha\)和\(\beta\)的第\(i\)个分量。
3. 矩阵\(A\)的转置记作\(A^T\),其元素满足\((A^T)_{ij} =A_{ji}\)。
安徽农业大学2007―2008学年第二学期
《线性代数》试卷(A 卷)
考试形式: 闭卷笔试,2小时
一、选择题(每小题3分,共15分)
.
)()()()()
(.1O C O BC D O B O AB C C A CB AB B C A BC BA A A C B A ========,则若;
,则若;,则若;,则若的是可逆,则下面命题正确是同阶方阵,且、、若
.
2)()2()()2()()2()()
(
2
1
.2111**1--+-----=-=n n n n D C B A A A A A n A ;;;伴随矩阵,则为,阶非奇异阵,且为设
.
)()()()()
(.3量组等价矩阵的行向量组与列向等价;
无关组都与向量组本身向量组的任一极大线性性无关组;任一向量组都有极大线个数相等;等价向量组包含的向量下列命题正确的是D C B A
.10)(1)(1)(0)()
(1
11
.4321
321321的实数和异与;;;的值应为,有惟一解,则
设线性方程组±-⎪⎩⎪
⎨⎧=++-=++=--D C B A x x x x x x x x x λλλλ
.
4)(3)(2)(
1)()
(21010021411.5D C B A x A x A ;;;,则,
,的特征值为,且设=⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=
二、填空题(每小题3分,共15分)
.______23.1=-=A a A A ,则阶方阵,且是设
.______954043002753432321.2=⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=r AB B A 的秩,则矩阵,已知 .__________01104321.320092008=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=AB B B A ,则,已知 ).(______)117()43()21(.4321321填相关或无关线性,,,则,,,,,若αααααα===
.______0.5==A n Ax n 则个线性无关的解向量,有元齐次线性方程组若
三、计算题
3
214214314324321
)
8.(1分
.100110111)10.(22B I AB A A ,求矩阵,且已知分=-⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-=
.
)6524()5331()1111()3211()10.(343214321关组的秩和一个极大线性无,,,,求向量组,,,,
,,,,,,,,,,,设分ααααααααT
T T T -==-==
.444)()14.(43231212
32221321是否为正定二次型化为标准形,并判断其,,,将二次型
求一个正交变换分x x x x x x x x x x x x f Py x +++++==
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨
⎧-=-+=+-=++=+++.33713334432)12.(543242
14324321x x x x x x x x x x x x x ,,,求解非齐次线性方程组分
四、证明题(每小题8分,共16分)
.)2(202.1112--++=--I A A I A A I A A A 及都可逆,并求及,证明:满足设方阵 ..2的一个特征值也是的一个特征值,则是,证明:如果已知A A A A T λλ--=
A 卷答案 一、选择题
1、C
2、C
3、C
4、D
5、A 二、填空题
1、 -8a
2、 2
3、⎥⎦⎤
⎢⎣⎡3412 4、 相关 5、 O 三、计算题
1604
00084003
1104
32110321102141014310432103214214314324321.1=----==
)
10(000200320)
8(100210121)
6(100110211)4()()
2(1.22121分分分分分可逆,故解:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭
⎫ ⎝⎛-=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭⎫ ⎝⎛-=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭⎫
⎝⎛--=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-=∴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=--B A A I A A B A A )
10()7(2)4(00000000311041116513531223114111.321分,极大线性无关组为分故该向量组的秩为分解:记⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡--→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡--=ααA
时,
当分,单位正交化得分,解得特征向量为时,
当分,解得:分解:对应矩阵为5)9(62616102121)
7(1010111)5(51)
5()1()
2(122212221.422111213212=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪
⎭⎫
⎝⎛-=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-==⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=-==-+-=-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭
⎫ ⎝⎛=λξξλλλλλλλλp p I A A )11(313131)
10(11133分单位化得分解得特征向量为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪
⎭⎫ ⎝⎛=p ξ )
14(.5),,()12(31620
31612
1
3161212
3
2221321分型值,所以不是正定二次由于存在小于零的特征标准形为分,其中故正交变换为⋯⋯⋯⋯⋯⋯+-+-=⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪⎪⎪
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛-
-==y y y y y y f P PY X
)10()
8(06386234432)
6(12100200432)
4(3)()()2(0000062100311104432131370130313111044321)(.5434324321434324321分故原方程组通解为分特解为:原方程组同解方程组为
分基础解系为:对应导出组为
分解,故该方程组有无穷多分解:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯+=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=⎪⎩
⎪
⎨
⎧=+=++=+++⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎪⎪⎪⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=⎪⎩
⎪
⎨
⎧=+=++=+++⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯==⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⎥⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡---=ξηηξk x x x x x x x x x x x x x x x x x x x A R b A R b A
四、证明题
)8()(4
1
)()()2()6(22)
4()(21
)2(2)(02.12211212
12分分可逆,且可逆,故,而又分且分可逆,故得证明:由⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-=
==+⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯+=+⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=-=------I A A A I A I A A A I A I A A A I I A A I A A
T
T 2.(2)..........(4)-(6)A A (7)..(8T x A Ax x A x Ax x A A λλλλλ=⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=-=-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯证明:设为的属于特征值的特征向量,则
分又分所以是的特征值分又因为与有相同的特征值分所以是的特征值。
分)。