东华理工大学09-10线性代数期末考试卷(含答案)

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东华理工大学2009—2010学年第一学期
《线性代数》考试试题(A 1
)卷
(请考生注意:本试卷共三页) 大题 一 二



六 成绩
成绩 2. 设向量组321,,ααα线性无关, 则下列向量组中线性无关的是( D )。

A . 13322
1,,αααααα---;
B . 213
2321,,2ααααααα++++;
C . 3213
213
21553,2232,ααααααααα-++-++; D . 3213
213
2123,32,32ααααααααα++++++
3.设A 是3阶方阵,且1=A ,*A 是A 的伴随矩阵,则( A )。

A .()
A A =*
*
; B. ()
**
*
A A =;
C. ()
1*
*
-=A A ; D .()
T A A =*
*
4.设1
1
1
1
1211
1
111
1
1
1
--=n n n
D n ,则=n D ( C )。

A .!n ; B .
2)
1(-n n ; C .!)1(-n ; D .2
)
1(+n n
5.设B A ,都是n 阶方阵,且A 与B 相似,则( D )。

A .B E A E -=-λλ;
B .A 与B 有相同的特征值和特征向量;
C .A 与B 都相似于一个对角矩阵;
D .对任意常数t ,A t
E -与B tE -相似
一、填空题(本大题分5小题,每题3分,共15分)
1. 设A 为n 阶方阵,且1>n ,d A =, 则=T
A d .
2. 设⎪⎪

⎪⎪
⎭⎫

⎛--=00
12001311003200
A ,则=-1A .⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛----002100313200
1100. 3. 向量)2,2,1(=α,与),4,2(b =β线性相关,则=b 4 . 4. 设A 是3阶可逆阵,已知1
-A
的特征值为,3,2,1ij A 是A 中元素ij a 的代数余子式,则
=++131312121111a A a A a A 1/6 .
5. 已知二次型的矩阵为⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭

⎝⎛--=02
12
121021
21210A ,则二次型
==Ax x x x x f T ),,(321 .323121x x x x x x +-
二、单项选择题(本大题共5小题,每题3分,总计15分)
1.设A 是3⨯3矩阵,且()2=A r ,又⎪⎪⎪

⎫ ⎝⎛=504030201B ,
则 ()
=AB B r T ( B )。

A .1 ; B. 2 ; C. 3 ; D. 不确定
21,,α
αα
东华理工大学2008—2009学年第一学期
《线性代数》考试试题(A 2)卷
4.讨论向量组()()()T
T
T
t ,3,5131011321=α-=α=α,,,,,,的线性相关性.
22103315
11-=-=t t
A
当1=t 时,0=A ,321,,ααα线性相关 当1≠t 时,0≠A ,321,,ααα线性无关
5.(本小题10分)讨论λ为何值时,方程组⎩⎨⎧=+=+1
212
21x x x x λλλ有唯一解、无穷多解或无解.
解:⎪⎪⎭

⎝⎛--→⎪⎪⎭⎫
⎝⎛=λλλλλλλ22
21011
111),(b A 当012
≠-λ时,即1≠λ时,方程组有唯一解
当1=λ时,2),()(<=b A R A R 此时方程组有无穷多解. 当1-=λ时,),()(b A R A R ≠此时方程组有无解.
三、计算:((1-4每题9分,第5小题10分,第6小题14分,共60分))
1.(本题8分)计算行列式:64
1641279318
421
11114=
D 。

解:D 4=
63
267015
8303
210
1
111=632671583321=24
1206203
21=421262=12
2.()
1
2230010001500030021--⎪⎪⎪

⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=T B A B A 求,,
.
解: ⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-=-1006100212T
B A
⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛---=--1006101221)2(1
T B A 3.已知⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=583102231A ,求1
)(-*A
解: A A
A 1
)
(1
=
-* 3=A , ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡==-*3/53/813/103/23/213/13
1)(1
A A
东华理工大学2008—2009学年第一学期
《线性代数》考试试题(A 3)卷
四、证明:(每题10分,共1题)
1.设方阵A 满足A A =2
,试证A 的特征值只有1或0. 解:设A 的特征值为λ,α是的对应于特征值λ的特征向量
λααλαα=⇒=∴=222A A A A
α 为非零向量
102==⇒=∴λλλλ或
7.(本小题14分)用正交变换法化二次型312
322213212),,(x x x x x x x x f -++=为标准形.
解:f 的矩阵为A =⎥⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣⎡--101010101 由0)2)(1(=--=-λλλλI A ,得A 的特征值1,0
21==λλ,23=λ
对于01=λ解0)(=-x I A λ得特征向量[]T
1011=ξ 单位化后的[
]
T
e 2/1,0,
2/11=
对于12=λ解0)(=-x I A λ得特征向量[]T
0,1,02=ξ, 标准正交后得[]T
e 0,
1,02=,
对于23=λ解0)(=-x I A λ得特征向量[]T
1,0,13-=ξ
单位化后的[
]
T
e 2/1,0,
2/13-=
令()⎥⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣⎡-==2/102/10102/102/132
1e e e P
故正交变换Py x =,在此变换下f 化成标准形2
3222y y f +=。