山东建筑大学线性代数试卷及答案
- 格式:doc
- 大小:337.74 KB
- 文档页数:4
一、填空(每小题3分,共15分)1•设zm.x ”,则疙疗冷2.已知 H I f x 2y 2 z 2 d^n =(r)dr ,则「(r)二 4二 r 2f(r 2)x2出2卡2圭 2 03.已知L y cosxdx a sin xdy 在整个xOy 面内与路径无关,则a =1 4•设f x 是以2二为周期的函数,它在区间(-二,二]上的表达式为、选择(每小题3分共15分)2.函数u =1 nx 2,y 2,z 2在点M(1,2,-2)处正确的是(B )3.设D 1是以原点为中心 1为边长的正方形,D 2是D 1的内切圆,D 3是D 1的外接圆,记2 2I 2 二 e 」dxdy;l 3 二 e* dxdy.贝 U I 1, I 2, I 3 的大小顺序为(B )•D 3•f x解 Z = _ 丐 f (xy) — f (xy) y ' (x y) x x 2x■ z - f (xy) - f (xy) yf (xy)」(x y) y ,x y) .x ;y x xC 丨3乞丨2岂I 1D 丨3乞11乞丨2□04.级数7 U n 在满足条件(B )时,n 生疋疋收敛.QO旳1:c丄收敛;n# Un-bo(A ”孳片=0;B 7 U n 收敛n 理D U 2n 收敛n d三、计算下列各题 (每小题6分,共12分)A l i _ I 2 _ I 3B I 2 _ li _ I3j 2z则f X 的傅里叶系数中 b 33 ■: xy1•二元函数 f(x, y)=』x 2 +y 2 b , (A) 连续,偏导存在; (C)不连续,偏导存在;(x,y) =(0,0) 在点(0,0)处(C_).(X,y) =(0,0)(B) 连续,偏导不存在;(D)不连续,偏导不存在2Agod% =9;(B) du =| dx 2dy -2dz ;(C )divu 皿(D)以上三项都不对.D 21-设z =丄f(xy) y (x y), f,:具有二阶连续导数,求 xfX 二-■: ::: x 三 0=yf (xy ) - y (x - y ) •」(x - y )2.在曲面z=xy 上求一点,使这点的法线垂直于平面x 3y z 0,并写出这条法线的方程.解 设所求点为(x 0, y 0, Z 0),则过曲面z=xy 上点(X 0,y 0,z °)的法线的方向向量为 "y 0, x 0, 一1 !.由已知1,得 x 0 - -3, y 0 - -1, z 0 = 3 .131过曲面上点(X 0,y °,z 0)的法线方程为x 3 _y 1 _z-3四、(6分)求由旋转抛物面 z=6-x 2-y 2,平面y=0, z=0,x=1及y=x 所围成的立体对 z轴的转动惯量(设体密度p =1).解 设「是由旋转抛物面 z =6-X 2 —y 2,平面y=0,z=0,x=1及y=x 所围成的区域.1 x6 _x2』2I z = x 2 y 2 dxdydz dx dy-0 J 0 J 0Q‘ yds,其中L 是抛物线y 2 =4x 上介于点O 0,0与点B 1,2之间的一段弧.2.xyds =L3. =2 1------- 4oT xdx H (1 X ) -2.2 -1:-y d x x dy 其中L 为一条无重点、x 2 y 2令卩=卄2=2 y 2x.则当分段光滑且不经过原点的连续闭曲线, L 的方向为逆x 2 ■ y 2 =0 时,有y 2-x 2记L 所围成的区域为 D.当(0,0)「一 D 时,-JL-ydx 亠xdy x 2y 2=0x 2 y 2 dz五、 1.1 x22「0dx.06-x_yx 2 y 2 dy =8x 3“ ” -028x 5 dx=Z615 45计算下列积分(每小题6分,共24分) 1 1 2 2 dx x e y dy.xdx1io1 2 x 2e ydyxi y 22二 dy x e y dx0 -0=-3 0t-2 163e 『dy 」1 6 oy 2e ,dy 2i1t—e 」0 二当(0,0) • D 时,记L i : x 2y 2 =r 2,其中L i 包含在L 内,并取其顺时针方向4 / 44.丹xdydz^ydzdx 兰dxdy 其中瓦是球面x 2 +y 2 +z 2 =a 2的外侧. 丈 +y 2 +z 2 j解 xdydz 亠 ydzdx 亠zdxdyxdydz 亠 ydzdx 亠 zdxdy ・a3当a =1时,级数J -发散.n±na =-1时,级数上九条件收敛•心n七、(7分)将函数ln 2 x 展开成x 的幕级数,并求其收敛区间•Q n2-beln(2 x) =1 n2 'n =02n z0十 _ydx +xdy 十 _ydx +xdy■| 2 2 - - 2 2L L 1x y L 1 x y2 _ . 2 . 2 _._ydx +xdyLx : :;-yr cos ' r sin •d v 二 2 二JI=0 -r 2x。
···········································································································装订线山 东 建 筑 大 学 试 卷 共 4 页 第 1 页2019 至 2020学年第 1 学期 线性代数 (本科)试卷 A 卷 专业: 全校修线性代数的各专业试卷类别:考试 考试形式:闭卷 考试时间 120 分钟 题号 一 二 三 四 五六七总分 分数说明:在本卷中,T A 表示矩阵A 的转置矩阵,*A 表示矩阵A 的伴随矩阵,E 表示单位矩阵,A 表示方阵A 的行列式,()R A 表示矩阵A 的秩。
线性代数试题及答案解析一、选择题(每题4分,共40分)1. 矩阵A和矩阵B相乘,得到的结果矩阵的行列数为()。
A. A的行数乘以B的列数B. A的行数乘以B的行数C. A的列数乘以B的列数D. A的列数乘以B的行数答案:D解析:矩阵乘法中,结果矩阵的行数等于第一个矩阵的行数,列数等于第二个矩阵的列数。
2. 向量α和向量β线性相关,则下列说法正确的是()。
A. α和β可以是零向量B. α和β可以是任意向量C. α和β中至少有一个是零向量D. α和β中至少有一个是另一个的倍数答案:D解析:线性相关意味着存在不全为零的系数,使得这些系数乘以对应的向量和为零向量,因此至少有一个向量是另一个向量的倍数。
3. 对于n阶方阵A,下列说法不正确的是()。
A. A的行列式可以是0B. A的行列式可以是负数C. A的行列式可以是正数D. A的行列式一定是正数答案:D解析:方阵的行列式可以是正数、负数或0,因此选项D不正确。
4. 矩阵A和矩阵B相等,当且仅当()。
A. A和B的对应元素相等B. A和B的行数相等C. A和B的列数相等D. A和B的行数和列数都相等答案:A解析:两个矩阵相等,必须满足它们具有相同的行数和列数,并且对应元素相等。
5. 向量组α1,α2,…,αn线性无关的充分必要条件是()。
A. 由这些向量构成的矩阵的行列式不为0B. 这些向量不能构成齐次方程组的非零解C. 这些向量不能构成齐次方程组的非平凡解D. 这些向量可以构成齐次方程组的平凡解答案:C解析:向量组线性无关意味着它们不能构成齐次方程组的非平凡解,即唯一的解是零向量。
6. 矩阵A可逆的充分必要条件是()。
A. A的行列式不为0B. A的行列式为1C. A的行列式为-1D. A的行列式为任何非零数答案:A解析:矩阵可逆当且仅当其行列式不为0。
7. 矩阵A的特征值是()。
A. 矩阵A的行数B. 矩阵A的列数C. 矩阵A的对角线元素D. 满足|A-λI|=0的λ值答案:D解析:矩阵的特征值是满足特征方程|A-λI|=0的λ值。
第一章行列式1.利用对角线法则计算下列三阶行列式:(1)=baca cb cb accc aaa bbb cba bac acb ---++ 3333c b a abc ---=(2)=222111c b a c b a 222222cb ba ac ab ca bc ---++ ))()((a c c b b a ---=2.按自然数从小到大为标准次序,求下列各排列的逆序数: (1)2 4 1 3;(2)1 3 … )12(-n 2 4 … )2(n ; (3)1 3 … )12(-n )2(n )22(-n … 2.解(1)逆序数为3. (2)逆序数为2)1(-n n .(3)逆序数为)1(-n n . 3.写出四阶行列式中含有因子2311a a 的项. 解 由定义知,四阶行列式的一般项为43214321)1(p p p p t a a a a -,其中t 为4321p p p p 的逆序数.由于3,121==p p已固定,4321p p p p 只能形如13□□,即1324或1342.对应的t 分别为10100=+++或22000=+++∴44322311a a a a -和42342311a a a a 为所求.4.计算下列各行列式:解(1)2605232112131412-24c c -2605032122130412-24r r -0412032122130412-14r r -0000032122130412-=0(2)ef cf bfde cd bd ae ac ab---=ecbe c b e cb adf--- =111111111---adfbce =abcdef 4(3)dcb a10110011001---21ar r +d cb a ab 100110011010---+=12)1)(1(+--dca ab101101--+23dc c +01111-+-+cd c ad a ab=23)1)(1(+--cdadab +-+111=1++++ad cd ab abcd5、证明:(1)bz ay by ax z by ax bx az y bx az bz ay x a ++++++分开按第一列左边bzay by ax x by ax bxaz zbx az bz ay y b +++++++++++++002y by ax zx bx az yz bz ay x a 分别再分bzay yxbyax x z bxaz z y b +++zyx y x zx z y b y x zx z y z y x a 33+分别再分右边=-+=233)1(yxz x z y zy x b yxzx z yz y x a (2) 2222222222222222)3()2()12()3()2()12()3()2()12()3()2()12(++++++++++++++++=d d d d d c c c c c b b b b b a a a a a 左边9644129644129644129644122222141312++++++++++++---d d d d c c c c b b b b a a a a c c c c c c964496449644964422222++++++++d d dd c c c cb b b b a a a a 分成二项按第二列964419644196441964412222+++++++++d d d c c c b b b a a a949494949464222224232423dd c cb b a ac c c c c c c c ----第二项第一项06416416416412222=+d d d c c c b bb a a a(3) 444444422222220001a d a c ab a ad ac ab aa d a c ab a ---------=左边=)()()(222222222222222a d d a c c a b b a d a c a b a d ac ab ---------=)()()(111))()((222a d d a c c a b b ad ac ab a d ac a b++++++---=⨯---))()((a d a c a b)()()()()(00122222a b b a d d a b b a c c a b b bd b c a b +-++-++--+ =⨯-----))()()()((b d b c a d a c a b)()()()(112222b d a b bd d b c a b bc c ++++++++ =))()()()((d b c b d a c a b a-----))((d c b a d c +++-(4) 用数学归纳法证明.,1,2212122命题成立时当a x a x a x a xD n ++=+-==假设对于)1(-n 阶行列式命题成立,即 ,122111-----++++=n n n n n a x a x a x D:1列展开按第则n D1110010001)1(11----+=+-xx a xD D n n n n右边=+=-n n a xD 1所以,对于n 阶行列式命题成立.6、计算下列各行列式(k D 为k 阶行列式):(1)aaD n 11⋅⋅⋅=, 其中对角线上元素都是a , 未写出的元素都是0;解aa a a a D n 0 0010 000 00 0000 0010 00⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=)1()1(10 000 00 0000 0010 000)1(-⨯-+⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=n n n aa a )1()1(2 )1(-⨯-⋅⋅⋅⋅-+n n n a aann n nn a a a+⋅⋅⋅-⋅-=--+)2)(2(1 )1()1(=a n -a n -2=a n -2(a 2-1). (2)xa a a x a a a x D n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅= ;解 将第一行乘(-1)分别加到其余各行, 得ax x a ax x a a x x a a a a x D n --⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅--⋅⋅⋅--⋅⋅⋅=000 0 00 0 ,再将各列都加到第一列上, 得ax ax a x a a a a n x D n -⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-+=0000 0 000 00 )1(=[x +(n -1)a ](x -a )n -1.(3)nna a a D +++=11111111121,,433221c c c c c c ---nnn n a a a a a a a a a a +-------10000100010000100010001000011433221 展开(由下往上)按最后一列))(1(121-+n n a a a a nn n a a a a a a a a a --------00000000000000000000000022433221nn n a a a a a a a a ----+--000000000000001133221 ++nn n a a a a a a a a -------000000000000001143322n n n n n n a a a a a a a a a a a a 322321121))(1(++++=--- )11)((121∑+==ni in a a a a(4) nnnnnd c d c b a b a D 00011112=n n n n n nd d c d c b a b a a 000000011111111----展开按第一行000)1(1111111112c d c d c b a b a b nn n n n nn ----+-+2222---n n n n n n D c b D d a 都按最后一行展开由此得递推公式: 222)(--=n n n n n n D c b d a D 即 ∏=-=ni i i i i nD c b d a D 222)(而 111111112c b d a d c b a D -==得 ∏=-=ni i i i i n c b d a D 12)((5)ji a ij-=432140123310122210113210)det(--------==n n n n n n n n a D ij n,3221r r r r --0432111111111111111111111--------------n n n n ,,141312c c c c c c +++1524232102221002210002100001---------------n n n n n=212)1()1(----n n n7.用克莱姆法则解下列方程组:解11213513241211111----=D 812073503211111------=14508130032101111---=14214205410032101111-=---=112105132412211151------=D 11210513290501115----=112123313090509151------=23313095112109151------=1202300461000112109151-----=14238100112109151----=142-=112035122412111512-----=D 811507312032701151-------=31390011230023101151-=28428401910023101151-=----=42611135232422115113-=----=D14202132132********4=-----=D1,3,2,144332211-========∴DD x D D x D D x D D x 9.齐次线性方程组取何值时问,,μλ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++0200321321321x x x x x x x x x μμλ有非零解?解 μλμμμλ-==12111113D ,齐次线性方程组有非零解,则03=D即 0=-μλμ, 得 10==λμ或不难验证,当,10时或==λμ该齐次线性方程组确有非零解.第二章 矩阵及其运算1﹑已知两个线性变换,zz y z z y z z y ,yy y x y y y x y y x ⎪⎩⎪⎨⎧+-=+=+-=⎪⎩⎪⎨⎧++=++-=+=32331221132133212311323542322 求从变量321z ,z ,z 到变量321x ,x ,x 的线性变换。
线性代数习题和答案好东西第一部分选择题(共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内.错选或未选均无分。
1.设行列式=m,=n,则行列式等于()A. m+nB. -(m+n)C. n-mD. m—n2。
设矩阵A=,则A—1等于( )A. B。
C。
D.3。
设矩阵A=,A*是A的伴随矩阵,则A*中位于(1,2)的元素是( )A. –6B. 6C. 2 D。
–24。
设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A。
A =0 B. BC时A=0C. A0时B=CD. |A|0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A。
1 B。
2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0 C。
有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1—β1)+λ2(α2—β2)+…+λs(αs-β)=0sD.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsα=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=0s7.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r—1阶子式都不为0 B。
所有r—1阶子式全为0C。
至少有一个r阶子式不等于0 D。
所有r阶子式都不为08。
设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解 B.η1+η2是Ax=b的一个解C。
η1—η2是Ax=0的一个解D。
2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A。
线性代数习题和答案第一部分选择题(共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出の四个选项中只有一个是符合题目要求の,请将其代码填在题后の括号内.错选或未选均无分。
1。
设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于( )A. m+n B。
—(m+n) C。
n—m D. m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于()A。
130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C。
13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是Aの伴随矩阵,则A *中位于(1,2)の元素是( )A。
–6 B。
6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有( )A. A =0B。
B≠C时A=0C. A≠0时B=C D。
|A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵Aの行向量组线性无关,则秩(A T)等于( )A. 1B. 2C. 3D. 46。
设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A。
有不全为0の数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0の数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C。
有不全为0の数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0の数λ1,λ2,…,λs和不全为0の数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵Aの秩为r,则A中()A。
所有r-1阶子式都不为0 B。
2006-2007学年第二学期线性代数试题A 卷一.填空题(本题满分12分,每小题3分)1、设0是矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a A 01020101的特征值,则=a _____________2、已知矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=k k k k 111111111111A ,且A 的秩()3=A r ,则=k ___________. 3、设5200210000120011A ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭,则1_______A -=. 4、设矩阵2112A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2BA B E =+,则 =B .二、选择题(本题满分12分,每小题3分,.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,把所选项前的字母填在题后的括号内)1.设A 是4阶矩阵,且A 的行列式0=A ,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 . 任意列向量是其余列向量的线性组合.2.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=333231232221131211a a a a a a a a a A , ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=133312321131131211232221a a a a a a a a a a a a B ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1000010101P , ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1010100012P ,则必有【 】.()A . B P AP =21 ; ()B . B P AP =12 ; ()C . B A P P =21 ; ()D . B A P P =12.3.设12,,,s ααα均为n 维列向量,A 为m n ⨯矩阵,下列选项正确的是【 】(A) 若12,,,s ααα线性相关,则12,,,s A A A ααα线性相关. (B) 若12,,,s ααα线性相关,则12,,,s A A A ααα线性无关. (C) 若12,,,s ααα线性无关,则12,,,s A A A ααα线性相关. (D) 若12,,,s ααα线性无关,则12,,,s A A A ααα线性无关. 4.设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为21,αα,则1α,)(21αα+A 线性无关的充分必要条件是【 】(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ.三.计算行列式(本题满分6分)11111110000011000011---=n D四.(本题满分12分)设n 阶矩阵A 和B 满足条件:AB B A =+.⑴ 证明:E A -是可逆矩阵,其中E 是n 阶单位.⑵ 已知矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200012031B ,求矩阵A .五.(本题满分14分)当a 、b 为何值时,线性方程组()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+++=--+-=++=+++12323122043214324324321ax x x x b x x a x x x x x x x x 有唯一解,无解,有无穷多组解,并求出有无穷多组解时的通解.六.(本题满分12分)求矩阵 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=300121103A 的特征值和特征向量,并回答A 是否能对角化?为什么? 七.(本题满分12分)问λ取何值时,二次型32312123222142244x x x x x x x x x f +-+++=λ为正定二次型?八.(本题满分8分)已知三维向量空间的一组基为()0111,,=α,()1012,,=α,()1103,,=α求向量()002,,=β在上述基下的坐标.九.(本题满分12分)设n 维向量组12,,,m ααα线性无关,12,,,,m αααβ线性相关,试用两种..不同的方法证明β可由12,,,m ααα线性表示,且表示法唯一.。
线代第一章测试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个选项不是线性代数的研究对象?A. 向量空间B. 线性方程组C. 矩阵D. 微分方程答案:D2. 矩阵的秩是指:A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵中非零行(或列)的最大数目D. 矩阵的元素个数答案:C3. 以下哪个矩阵是可逆的?A. 零矩阵B. 单位矩阵C. 奇异矩阵D. 任意矩阵答案:B4. 向量空间的基是指:A. 空间中的任意一组向量B. 空间中的一组线性无关的向量C. 空间中的一组线性相关的向量D. 空间中的一组正交向量答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 矩阵的元素个数称为矩阵的______。
答案:阶数2. 如果一个矩阵的行向量组线性无关,则该矩阵是______矩阵。
答案:满秩3. 向量空间中,一组向量如果满足线性组合的系数全为零,则称这组向量是______的。
答案:线性无关4. 一个n阶方阵的行列式等于______。
答案:0三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述什么是线性方程组的解。
答案:线性方程组的解是指满足方程组中所有方程的未知数的取值。
2. 请解释什么是矩阵的转置。
答案:矩阵的转置是指将矩阵的行向量变成列向量,列向量变成行向量,即交换矩阵的行和列。
四、计算题(每题15分,共40分)1. 计算矩阵A的行列式,其中A = \[\begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}\]。
答案:\[ \text{det}(A) = (1)(4) - (2)(3) = 4 - 6 = -2 \]2. 已知矩阵B = \[\begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 4 & 2\end{bmatrix}\],求B的逆矩阵。
答案:\[ B^{-1} = \frac{1}{(2)(2) - (1)(4)} \begin{bmatrix} 2 & -1 \\ -4 & 2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & -0.5 \\-2 & 1 \end{bmatrix} \]。
···········································································································装订线山 东 建 筑 大 学 试 卷 共 4 页 第 1 页2009 至 2010学年第 1 学期 线性代数 (本科)试卷 B 卷 专业: 全校修线性代数的各专业 试卷类别: 考试 考试形式: 闭卷 考试时间120 分钟 题号 一 二 三 四 五六七总分 分数说明:在本卷中,T A 表示矩阵A 的转置矩阵,*A 表示矩阵A 的伴随矩阵,E 表示单位矩阵,A 表示方阵A 的行列式,()R A 表示矩阵A 的秩。
得分 评卷人一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的,请将其代码写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.设n 阶行列式D =ij a ,j i A 是D 中元素j i a 的代数余子式,则下列各式中正确的是( ).A. 01=∑=n i ij ij A a ; B. 01=∑=n j ij ij A a ;C. D A a n j ij ij =∑=1;D.D A a ni i i =∑=121.2.已知A 为n 阶方阵,且满足E A 22=,则=--1)(E A ( ). A.A E +; B.A E -; C.E A -; D.A .3.设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=12032211t A ,若3阶非零方阵B 满足0=AB ,则=t ( ). A. -4; B. -5; C. -6; D. 4.4.设B A ,分别是n m ⨯与1⨯n 矩阵,且0=AB ,则)(),(B R A R 与n 的关系是( ). A. n B R A R <+)()(; B. n B R A R >+)()(;C. n B R A R ≤+)()(;D. n B R A R ≥+)()(.5.设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=50413102x A 可以相似对角化,则x 为( ).A. -3;B. 3;C. 0;D. 5.6.设矩阵11122122aa A a a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,211122121112a a a a B a a ++⎛⎫= ⎪⎝⎭, 10110P ⎛⎫= ⎪⎝⎭,21011P ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则必有( ). A .12PP A B = B .21P P A B = C .12APP B =D .21AP P B =.7.设向量组1234,,,αααα线性相关,则向量组中( ). A .必有一个向量可以表为其余向量的线性组合; B .必有两个向量可以表为其余向量的线性组合; C .必有三个向量可以表为其余向量的线性组合; D .每一个向量都可以表为其余向量的线性组合.8.对非齐次线性方程组m n A x b ⨯=,设()m n R A ⨯=r ,则( ). A .r m =时,方程组m n A x b ⨯=有解;B .r n =时,方程组m n A x b ⨯=有唯一解;C .m n =时,方程组m n A x b ⨯=有唯一解;D .r n <时,方程组m n A x b ⨯=有无穷多解. 9.设2元二次型T 12(,)f x x x Ax =正定,则矩阵A 可取为( ). A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--2112; B .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--2112; C .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1221; D . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛1221. 10.“n 阶矩阵A 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.班级 _________ 姓名 _________学号 ______________二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
11. 已知实二次型),,(321x x x f = 31212322212232x x x x x x x ++++λ是正定二次型,则参数λ的取值范围为 .12. 设A 为34⨯的矩阵且秩为2,又3维向量21ηη,是方程组b Ax =的两个不等的解,则对应的齐次方程组0=Ax 的通解为 .13. 设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100010321A ,*A为A 的伴随矩阵,则=-*1)(A _____. 14、 设21αα,是n 维向量,令1212ααβ-=,212ααβ+=,213ααβ-=,则向量组321βββ,,的线性相关性是 .15、设3阶方阵A 和B ,且它们的秩为32==)()(B r A r ,,则秩 =)(**B A r __________. 16.设矩阵11122122a a A a a ⎛⎫=⎪⎝⎭,211122121112a a a a B a a ++⎛⎫= ⎪⎝⎭, 10110P ⎛⎫= ⎪⎝⎭,21011P ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则必有( ).A .12PP AB =; B .21P P A B =;C .12APP B =;D .21AP P B =. 17、已知向量(1,,1)x α=-与向量(0,1,1)β=正交,则x = .18、已知函数111111()111111x x f x x x=,则4x 的系数为 .19.已知12,αα为2维列向量,矩阵1212(2,)A αααα=+-,12(,)B αα=.若行列式||6A =,则||B = .得分 评卷人20.“n 阶矩阵A 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.三、证明题(本大题共2小题,每小题10分,共计20分)21、设矩阵2221212n na a a A a a ⨯⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭,现矩阵A 满足方程AX B =,其中()1,,Tn X x x =,T B ),,,(001 =,求证()1n A n a =+.证明:得分 评卷人···········································································································装订线22、设BA,都是n阶对称矩阵,证明AB是对称矩阵的充分必要条件是BAAB=. 证明:。
四、求解题(本大题共3小题,每小题10分,共计30分)23、设3阶对称矩阵A的特征向量值1231,2,2,λλλ===-1(1,1,1)Tα=-是A的属于1λ的一个特征向量,记534B A A E=-+其中E为3阶单位矩阵(1)验证1α是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值的特征向量;(2)求矩阵B.解:得分评卷人···········································································································装订线24、问λ取何值时, 非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧--=-+--=--+=-+-154224521222321321321λλλλx x x x x x x x x )()()((1)有唯一解; (2)无解;(3)有无穷多个解; 并在无穷多个解时,求方程组的通解. 解:25、求实对称矩阵220212020A -⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪-⎝⎭的特征值和特征向量,并用正交矩阵将矩阵A 化成对角矩阵. 解:···········································································································装订线。