0607年线性代数试题。
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重庆大学线性代数(Ⅱ)课程试卷2006~2007学年 第2学期一、 填空题(3分/每小题,共30分) ⒈517924的逆序数为 7 ;⒉ A 为3阶方阵,且A =-2,A =123A A A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则312123A A A A -= 6 ;⒊若向量⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=4321α,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=t 876β相互正交,则t =__-11______;⒋ A 为3阶方阵,且A =2,则()=+-*122A A 16729;5.矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--330204212的秩为 2 ;6.齐次线性方程021=+++n x x x 的基础解系的向量个数是 N-1 ;7. A 为4阶方阵,B 为7阶方阵,且2,3A B ==-则=BO OA -6 ;8. 已知123,,ααα 线性无关,则133221,,αααααα+++线性 无关 ;9.非齐次线性方程组m n A x β⨯=有解的充分必要条件为)()(β A R A R =;10.当λ为 大于5 取值范围时, 二次型2332223121213216242),,(x x x x x x x x x x x x f λ+++++= 为正定.二、 简答题(4分/每小题,共8分)⒈若n 阶方阵A 有O A =2,问是否O A =成立?为什么?不成立(2分),可取多个反例(2分) ⒉,A B 为n 阶方阵且相似,问,A B 是否等价?为什么?成立(2分),因为,A B 为n 阶方阵且相似,则存在C ,使得B AC C =-1,而C 可逆,则可表示初等方阵的乘积,于是,A B 等价(2分)。
三、 计算题(一)(8分/每小题,共24分)1. 计算四阶行列式.5021*********321---=D 解504173012107222.1730012107022204321.5021011321014321=-------=-------=---=D有过程但结果错误得一半的分数。
华南理工大学期末考试《 2006线性代数 》试卷A一、填空题(每小题4分,共20分)。
0.已知正交矩阵P 使得100010002T P AP ⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,则2006()T P A E A P +=1.设A 为n 阶方阵,12,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根,则det( 2A )=2.设A 是n m ⨯矩阵,B 是m 维列向量,则方程组B AX =有无数多个解的充分必要条件是:rank(A)=rank(A,B)<n 3.4.若向量组α=(0,4,2),β=(2,3,1),γ=(t ,2,3)的秩为2,则t=-85.231511523()5495827x D x xx -=-,则0)(=x D 的全部根为:1、2、-3二、 选择题(每小题4分,共20分)1.行列式001010100⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为( c )。
DA , 1,B ,-1C ,(1)2(1)n n -- D ,(1)2(1)n n +-2.对矩阵n m A ⨯施行一次行变换相当于( A )。
A , 左乘一个m 阶初等矩阵,B ,右乘一个m 阶初等矩阵C , 左乘一个n 阶初等矩阵,D ,右乘一个n 阶初等矩阵3.若A 为m ×n 矩阵,()r A r n =<,{|0,}nM X AX X R ==∈。
则( C )。
DA ,M 是m 维向量空间,B , M 是n 维向量空间C ,M 是m-r 维向量空间,D ,M 是n-r 维向量空间4.若n 阶方阵A 满足,2A =0,则以下命题哪一个成立( A )。
DA , ()0r A =,B , ()2n r A =C , ()2n r A ≥,D ,()2n r A ≤5.若A 是n 阶正交矩阵,则以下命题那一个不成立( D )。
A ,矩阵A T 为正交矩阵,B ,矩阵1A -为正交矩阵C ,矩阵A 的行列式是±1,D ,矩阵A 的特征根是±1三、解下列各题(每小题6分,共30分) 1.若A 为3阶正交矩阵,*A 为A 的伴随矩阵, 求det (*A )2.计算行列式111111111111a a a a。
全国2007年7月高等教育自学考试线性代数(经管类)试题答案课程代码:04184一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.设A 是3阶方阵,且|A |=21-,则|A -1|=( A ) A .-2 B .21- C .21 D .22.设A 为n 阶方阵,λ为实数,则=||A λ( C )A .||A λB .||||A λC .||A n λD .||||A n λ 3.设A 为n 阶方阵,令方阵B =A +A T ,则必有( A ) A .B T =B B .B =2A C .B B T -= D .B =04.矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111的伴随矩阵A *=( D ) A .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111 B .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111 C .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111 D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111 5.下列矩阵中,是初等矩阵的为( C )A .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0001B .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--100101110C .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001D .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛001300010 6.若向量组)0,1,1(1+=t α,)0,2,1(2=α,)1,0,0(23+=t α线性相关,则实数t =( B )A .0B .1C .2D .3A .A 中的4阶子式都不为0B .A 中存在不为0的4阶子式C .A 中的3阶子式都不为0D .A 中存在不为0的3阶子式8.设3阶实对称矩阵A 的特征值为021==λλ,23=λ,则秩(A )=( B )A .0B .1 C .2 D .39.设A 为n 阶正交矩阵,则行列式=||2A ( C )A .-2B .-1C .1D .210.二次型),,(y x z y x f -=的正惯性指数p 为( B )A .0B .1C .2D .3二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 11.设矩阵A =⎪⎪⎫ ⎛1121,则行列式=||T AA __1__.13.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21,B =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21,则=B A T __5__. 32112=3α⎪⎭⎫ ⎝⎛-211,1,1. 15.矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛6131的行向量组的秩=__2__.16.已知向量组)1,1,1(1=α,)0,2,1(2=α,)0,0,3(3=α是R 的一组基,则向量)3,7,8(=β在这组基下的坐标是)1,2,3(.17.已知方程组⎩⎨⎧=+-022121tx x 存在非零解,则常数t =__2__. 18.已知3维向量)1,3,1(-=α,)4,2,1(-=β,则内积=),(βα__1__.19.已知矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x 01010101的一个特征值为0,则x =__1__.20.二次型323121232221321822532),,(x x x x x x x x x x x x f +-+++=的矩阵是⎪⎪⎪⎭⎝-541431.三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)21.计算行列式D=210121012的值.解:4)26(2123210121230210121012=+--=---=--=. 22.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3512,B =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0231,求矩阵方程XA =B 的解X .解:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=252610022501101220016101210013512),(E A⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→25131001,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-25131A ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==-26512251302311BA X . 23.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---a 363124843121,问a 为何值时,(1)秩(A )=1;(2)秩(A )=2.解:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---a 363124843121→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--900000003121a →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--000090003121a .(1)9=a 时,秩(A )=1;(2)9≠a 时,秩(A )=2.24.求向量组1α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-111,2α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛531,3α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛626,4α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-542的秩与一个极大线性无关组. 解:=),,,(4321αααα⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--565142312611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--3126028402611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--142014202611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--000014202611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--0000142041222→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-000014205802→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-00002/12102/5401, 秩为2,1α,2α是一个极大线性无关组.25.求线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=+=++362232234232132321x x x x x x x x 的通解.解:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=362232203421),(b A →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---322032203421→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛000032203421→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛000032200201→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛00002/31100201,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-=333231232x x x x x x ,通解为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛11202/30k .26.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1630310104A ,求可逆矩阵P 及对角矩阵D ,使得D AP P =-1. 解:2)1)(2(31104)1(1630310104||-+=--+-=-----+=-λλλλλλλλλA E , 特征值21-=λ,132==λλ.对于21-=λ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-----=-00013050300013001531300000511210510513630510102A E λ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→0003/1103/501,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=3332313135x x x x x x ,基础解系为 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=13/13/51α; 对于132==λλ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=-0000000210210210210630210105A E λ,⎪⎩⎪⎨⎧==-=3322212x x x x x x ,基础解系为 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0122α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1003α.令⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=101013/1023/5P ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=100010002D ,则P 是可逆矩阵,使D AP P =-1. 四、证明题(本大题6分)27.设向量组1α,2α线性无关,证明向量组211ααβ+=,212ααβ-=也线性无关. 证:设02211=+ββk k ,即0)()(212211=-++ααααk k ,0)()(221121=-++ααk k k k .由1α,2α线性无关,得⎩⎨⎧=-=+002121k k k k ,因为021111≠-=-,方程组只有零解,所以1β,2β线性无关.本资料由广州自考网收集整理,更多自考资料请登录 下载考试必看:自考一次通过的秘诀!。
07年考研数学试题(线性代数)第一篇:07年考研数学试题(线性代数)07年考研数学试题(线性代数)选择题(每小题4分)⎡2-1-1⎤⎢⎥1.(07010804、07021004、07030804、07040804)设矩阵A=-12-1,⎢⎥⎢⎣-1-12⎥⎦⎡100⎤⎥,则A与B()B=⎢010⎢⎥⎢⎣000⎥⎦(A)合同,且相似;(B)合同,但不相似;(C)不合同,但相似;(D)合同,但不相似;2.(07020904、07030704、07040704)设向量组α1,α2,α3线性无关,则下列向量组线性相关的是()(A)α1-α2,α2-α3,α3-α1 ;(B)α1+α2,α2+α3,α3+α1;(C)α1-2α2,α2-2α3,α3-2α1 ;(D)α1+2α2,α2+2α3,α3+2α1.二、填空题(每小题4分)⎡0⎢03.(07011504、07021604、07030504、07041504)设矩阵A=⎢⎢0⎢⎣0秩为.三、解答题 100001000⎤0⎥⎥,则 A3 的1⎥⎥0⎦⎧x1+x2+x3=0⎪4.(07012111、07022311、07032111、07042111)设线性方程组⎨x1+2x2+ax3=0①⎪2⎩x1+4x2+ax3=0与方程 x1+2x2+x3 = a-1② 有公共解,求a的值及所有公共解.5.(07012211、07022411、07032211、07042211)设3阶对称矩阵A的特征值为λ1 = 1,λ2 =2,λ3 =-2 ;向量α1=(1,-1,1)是A的属于λ1 的一个特征向量,记 TB = A5-4A3 + E,其中E为3阶单位矩阵.(Ⅰ)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量;(Ⅱ)求矩阵B.第二篇:考研数学一线性代数公式1、行列式1.n行列式共有n2个元素,展开后有n!项,可分解为2n行列式;2.行列式的重要公式:①、主对角行列式:主对角元素的乘积;n(n-1)②、副对角行列式:副对角元素的乘积⨯ (-1)③、上、下三角行列式(④、 ◤◥ = ◣2;):主对角元素的乘积;n(n-1)2和◢:副对角元素的乘积⨯ (-1)ACOB=AOCB;、CBAO=OBAC=(-1)mγn⑤、拉普拉斯展开式:=ABAB⑥、范德蒙行列式:大指标减小指标的连乘积; 3.证明①、A=0的方法:;③构造齐次方程组Ax=0A=-A,证明其有非零解;④证明r(A)<n⑤证明0是其特征值;2、矩阵1.是n阶可逆矩阵:⇔A≠0(是非奇异矩阵);A⇔⇔⇔⇔⇔⇔r(A)=nA(是满秩矩阵)有非零解;的行(列)向量组线性无关;=0齐次方程组Ax∀b∈Rn,Ax=b总有唯一解;A与E等价;可表示成若干个初等矩阵的乘积;的特征值全不为0;TAA⇔⇔⇔⇔AAA是正定矩阵;的行(列)向量组是Rn的一组基;是Rn中某两组基的过渡矩阵;=AA=AE*A2.对于n阶矩阵A:AA*3.(A-1无条件恒成立;-1)=(A)TT**-1(A-1)T=(A)**T(A)*T=(A)-1T*-1(AB)=BAT(AB)=BA*(AB)=B-1A4.矩阵是表格,推导符号为波浪号或箭头;行列式是数值,可求代数和;5.关于分块矩阵的重要结论,其中均A、B可逆:若⎛A1 A=⎝A2O⎫⎪⎪⎪⎪As⎭-1,则:Ⅰ、A=A1A2ΛAs ;Ⅱ、A-1⎛A1 =⎝-1-1A2OAs⎫⎪O⎭-1-1-1⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎭;⎛A②、⎝O⎛A④、⎝OO⎫⎪B⎭C⎫⎪B⎭-1⎛A=⎝OO⎫-1⎪B⎭-A-1⎛O;(主对角分块)③、 ⎝BCB-1-1A⎫⎪O⎭-1⎛O=-1⎝A-1B;(副对角分块)O⎫-1⎪B⎭-1⎛A=⎝O-1B⎫⎪⎭⎛A;(拉普拉斯)⑤、⎝CO⎫⎪B⎭⎛A=-1-1⎝-BCA;(拉普拉斯)3、矩阵的初等变换与线性方程组1.一个m⨯n矩阵A,总可经过初等变换化为标准形,其标准形是唯一确定的:F⎛Er=⎝OO⎫⎪O⎭m⨯n;等价类:所有与A等价的矩阵组成的一个集合,称为一个等价类;标准形为其形状最简单的矩阵;对于同型矩阵A、B,若r(A) =r(B) ⇔ AγB;2.行最简形矩阵:①、只能通过初等行变换获得;②、每行首个非0元素必须为1;③、每行首个非0元素所在列的其他元素必须为0;3.初等行变换的应用:(初等列变换类似,或转置后采用初等行变换)①、若(A , E) γ (E , X),则A可逆,且X②、对矩阵(A,B)做初等行变化,当Ar=AE-1;就变成A-1变为时,BB,即:(A,B) ~ (E,A-1B);rc③、求解线形方程组:对于n个未知数n个方程Ax=b,如果(A,b)γ(E,x),则A可逆,且x=A-1b;4.初等矩阵和对角矩阵的概念:①、初等矩阵是行变换还是列变换,由其位置决定:左乘为初等行矩阵、右乘为初等列矩阵;⎛λ1②、Λ=⎝λ2O⎫⎪⎪⎪⎪λn⎭,左乘矩阵A,λi乘A的各行元素;右乘,λi乘A的各列元素;③、对调两行或两列,符号E(i,5.矩阵秩的基本性质:①、0≤r(Am⨯n)≤min(m⑥、r(A+j),且E(i,j)-1⎛=E(i,j),例如:1⎝⎫⎪⎪1⎪⎭-1⎛=1 ⎝⎫⎪⎪1⎪⎭;,n);②、r(A)=r(A)T;③、若AγB,则r(A)=r(B);④、若P、Q可逆,则;(※)r(A)=r(PA)=r(AQ)=r(PAQ);(可逆矩阵不影响矩阵的秩)⑤、max(r(A),r(B))≤;(※)⑦、r(AB)≤min(r(A),r(B))r(A,B)≤r(A)+r(B)B)≤r(A)+r(B)⨯n;(※)⑧、如果A是m矩阵,B是n⨯s矩阵,且AB=0n=0,则:(※)Ⅰ、B的列向量全部是齐次方程组AXⅡ、r(A)+r(B)≤解(转置运算后的结论);;⑨、若A、B均为n阶方阵,则r(AB)≥r(A)+r(B)-n6.三种特殊矩阵的方幂:①、秩为1的矩阵:一定可以分解为列矩阵(向量)⨯行矩阵(向量)的形式,再采用结合律;⎛1②、型如 00⎝a10c⎫⎪b⎪1⎪⎭的矩阵:利用二项展开式;③、利用特征值和相似对角化:7.伴随矩阵:⎧n⎪①、伴随矩阵的秩:r(A*)=⎨1⎪⎩0r(A)=n r(A)=n-1r(A)<n-1*-1*;②、伴随矩阵的特征值:Aλ(AX=λX,A=AA ⇒ AX=AλX);③、A*=AA-1、A*=An-18.关于A矩阵秩的描述:①、r(A)=n,A中有n阶子式不为0,n+1阶子式全部为0;(两句话)②、r(A)<n,A中有n阶子式全部为0;③、r(A)≥n,A中有n阶子式不为0;9.线性方程组:Ax=b,其中A为m⨯n矩阵,则:①、m与方程的个数相同,即方程组Ax=b有m个方程;②、n与方程组得未知数个数相同,方程组Ax=b为n元方程;10.线性方程组Ax=b的求解:①、对增广矩阵B进行初等行变换(只能使用初等行变换);②、齐次解为对应齐次方程组的解;③、特解:自由变量赋初值后求得;4、向量组的线性相关性11.①、向量组的线性相关、无关⇔Ax=0有、无非零解;(齐次线性方程组)②、向量的线性表出⇔Ax=b是否有解;(线性方程组)③、向量组的相互线性表示⇔AX=B是否有解;(矩阵方程)12.矩阵Am⨯n与Bl⨯n行向量组等价的充分必要条件是:齐次方程组Ax=0和Bx=0同解;(P101例14)13.14.r(AA)=r(A)nT;(P101例15)⇔α=0维向量线性相关的几何意义:;③、α,β,γ线性相关⇔α,β,γ①、α线性相关②、α,β线性相关共面;⇔α,β坐标成比例或共线(平行);15.线性相关与无关的两套定理:若α1,α2,Λ,αs线性相关,则α1,α2,Λ,αs,αs+1必线性相关;若α1,α2,Λ,αs线性无关,则α1,α2,Λ,αs-1必线性无关;(向量的个数加加减减,二者为对偶)若r维向量组A的每个向量上添上n -r个分量,构成n维向量组B:若A线性无关,则B也线性无关;反之若B线性相关,则A也线性相关;(向量组的维数加加减减)简言之:无关组延长后仍无关,反之,不确定;16.向量组A(个数为r)能由向量组B(个数为s)线性表示,且A线性无关,则r向量组A能由向量组B线性表示,则r(A)≤向量组A能由向量组B 线性表示⇔AX=Br(B)≤s(二版P74定理7);;(P86定理3)r(A)=r(A,B)有解;⇔(P85定理2)向量组A能由向量组B等价⇔ r(A)=①、矩阵行等价:A~crr(B)=r(A,B)(P85定理2推论)=P1P2ΛPl17.方阵A可逆⇔存在有限个初等矩阵P1,P2,Λ,Pl,使AB⇔PA=B;=0(左乘,P可逆)⇔Ax=0与Bx同解18.19.20.21.②、矩阵列等价:A~B⇔AQ=B(右乘,Q可逆);③、矩阵等价:A~B⇔PAQ=B(P、Q可逆);对于矩阵Am⨯n与Bl⨯n:①、若A与B行等价,则A与B的行秩相等;②、若A与B行等价,则Ax=0与Bx=0同解,且A与B的任何对应的列向量组具有相同的线性相关性;④、矩阵A的行秩等于列秩;若Am⨯sBs⨯n=Cm⨯n,则:①、C的列向量组能由A的列向量组线性表示,B为系数矩阵;②、C的行向量组能由B的行向量组线性表示,AT为系数矩阵;(转置)齐次方程组Bx=0的解一定是ABx=0的解,考试中可以直接作为定理使用,而无需证明;①、ABx=0 只有零解⇒ Bx=0只有零解;②、Bx=0 有非零解⇒ ABx=0一定存在非零解;设向量组Bn⨯r:b1,b2,Λ,br可由向量组An⨯s:a1,a2,Λ,as线性表示为:(P110题19结论)(B=AK)其中K为s⨯r,且A线性无关,则B组线性无关⇔r(K)=r;(B与K的列向量组具有相同线性相关性)(必要性:Θr=r(B)=r(AK)≤r(K),r(K)≤r,∴r(K)=r;充分性:反证法)(b1,b2,Λ,br)=(a1,a2,Λ,as)K=m注:当r=s时,K为方阵,可当作定理使用;22.①、对矩阵Am⨯n,存在Qn⨯m,AQ=Em ⇔r(A)②、对矩阵Am⨯n,存在Pn⨯m,PA=En、Q的列向量线性无关;(P87)、P的行向量线性无关;⇔r(A)=n23.若η*为Ax=b的一个解,ξ1,ξ2,Λ,ξn-r为Ax=0的一个基础解系,则η*,ξ1,ξ2,Λ,ξn-r线性无关5、相似矩阵和二次型1.正交矩阵⇔AA=ET或A-1=AT(定义),性质:⎧1=⎨⎩0i=ji≠j(i,j=1,2,Λn)①、A的列向量都是单位向量,且两两正交,即aiTaj②、若A为正交矩阵,则A-1=AT;也为正交阵,且A=±1;③、若A、B正交阵,则AB也是正交阵;注意:求解正交阵,千万不要忘记施密特正交化和单位化; 2.施密特正交化:(a1,a2,Λ,ar) b1=a1;b2=a2-[b1,a2][b1,b1]γb1ΛΛΛ[b1,ar][b1,b1]γb1-[b2,ar][b2,b2]γb2-Λ-[br-1,ar][br-1,br-1]γbr-1br=ar-;3.对于普通方阵,不同特征值对应的特征向量线性无关;对于实对称阵,不同特征值对应的特征向量正交;4.①、A与B等价⇔A经过初等变换得到B;⇔PAQ=B,P、Q可逆;⇔r(A)=r(B),A、B同型;②、A与B 合同⇔CTAC=B,其中可逆;TT⇔xAx与xBx有相同的正、负惯性指数;③、A与B相似⇔P-1AP=B; 5.相似一定合同、合同未必相似;若C为正交矩阵,则CTAC=B⇒AγB,(合同、相似的约束条件不同,相似的更严格); 6.n元二次型xTAx为正定:T⇔A的正惯性指数为n⇔A与E合同,即存在可逆矩阵C,使CAC=E⇔A的所有特征值均为正数;⇔A的各阶顺序主子式均大于0⇒aii>0,A>0;(必要条件)第三篇:2013线性代数考研复习建议2013考研线性代数复习建议2013考研备考已经开始了,网校老师结合往年考研复习情况,也2013年考研的学生们一点建议。
华工2006-2007线性代数试题及解答《 2006线性代数 》试卷A一、填空题(每小题4分,共20分)。
0.已知正交矩阵P 使得100010002T P AP ⎛⎫ ⎪=- ⎪⎪-⎝⎭,则2006()T P A E A P += 1.设A 为n 阶方阵,12,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根,则det( 2A )=2.设A 是n m ⨯矩阵,B 是m 维列向量,则方程组B AX =有无数多个解的充分必要条件是:rank(A)=rank(A,B)<n3.4.若向量组α=(0,4,2),β=(2,3,1),γ=(t ,2,3)的秩为2,则t=-85.231511523()5495827x D x xx -=-,则0)(=x D 的全部根为:1、2、-3二、选择题(每小题4分,共20分)1.行列式001010100⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为( c )。
DA , 1,B ,-1C ,(1)2(1)n n -- D ,(1)2(1)n n +-2.对矩阵n m A ⨯施行一次行变换相当于( A )。
A , 左乘一个m 阶初等矩阵,B ,右乘一个m 阶初等矩阵C , 左乘一个n 阶初等矩阵,D ,右乘一个n 阶初等矩阵3.若A 为m ×n 矩阵,()r A r n =<,{|0,}nM X AX X R ==∈。
则( C )。
DA ,M 是m 维向量空间,B , M 是n 维向量空间C ,M 是m-r 维向量空间,D ,M 是n-r 维向量空间4.若n 阶方阵A 满足,2A =0,则以下命题哪一个成立( A )。
DA , ()0r A =,B , ()2n r A =C , ()2n r A ≥,D ,()2n r A ≤5.若A 是n 阶正交矩阵,则以下命题那一个不成立( D )。
A ,矩阵A T 为正交矩阵,B ,矩阵1A -为正交矩阵C ,矩阵A 的行列式是±1,D ,矩阵A 的特征根是±1三、解下列各题(每小题6分,共30分)1.若A 为3阶正交矩阵,*A 为A 的伴随矩阵, 求det (*A )2.计算行列式111111111111a a a a。
2006 – 2007学年第二学期《线性代数B 》试卷参考答案及评分标准一、填空题(共6小题,每小题3分,满分18分)1.481; 2.-1; 3.n -2; 4.0211-⎡⎤⎢⎥⎣⎦; 5.9; 6.t<二、单项选择题(共6小题,每小题3分,满分18分)1.[B]; 2.[C]; 3.[A]; 4.[D]; 5.[C]; 6.[B]. 三、解答题(共5小题,每小题9分,满分45分)1. 计算4阶行列式3222232222322223D=.解12221322912321223D = ……………(6分)122201009001001= =9. ……………(9分)2.设向量组α1=(1,0,2,1)T ,α2=(1,2,0,1)T ,α3=(2,1,3,0)T ,α4=(2,5,-1,4)T ,(1) 判断向量组的线性相关性;(2) 求它的秩和一个极大无关组;(3) 把不在极大无关组中的向量用这个极大无关组线性表示.解由⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-→⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=0011005120221140111302512022114321),,,(αααα,则α1,α2,α3,α4线性相关,向量组α1,α2,α3,α4的秩为3,且α1,α2,α3,(α1,α2,α4,;α2,α3,α4)为一个极大无关组故 α4=α1+3α2-α3.3.设向量α1=(1,2,1)T 和 α2=(1,1,2)T 都是方阵A 的属于特征值λ=2的特征向量,又向量β=α1+2α2,求A 2β.解 A β=Aα1+2Aα2=2α1+4α2=2β, ……………(5分)2123442244145A A ⎛⎫⎡⎤⎡⎤⎡⎤ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥===+= ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎝⎭βββ2.4.设3阶方阵A 、B 满足AB =2A +B ,其中 20204022B ,⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦求A . 解 由AB =2A +B 可得A (B -2E )=B ,而12341122100102150103(,,,).2031001111400αααα⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=→⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦B -2E =00202020⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦可逆,所以1101(2)02011A =B B E -⎡⎤⎢⎥-=⎢⎥⎢⎥⎣⎦.5. 已知线性空间R[x ]3={a 0+a 1x +a 2x 2| a 0,a 1,a 2∈R}, (1) 证明 1,1+x ,(1+x )2是R[x ]3的一个基; (2) 求由基1,x ,x 2到基1,1+x ,(1+x )2的过渡矩阵. 解 (1)向量组的坐标向量1231110,1,2001ααα⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦线性无关,所以1,1+x ,(1+x )2线性无关,故是R[x ]3的一个基(2)又由于22111(1,112)(1,,)0121x,+x+x x x ⎡⎤⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 故由基1,x ,x 2到基1,1+x ,(1+x )2的过渡矩阵为1110121⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦.四、(本题满分9分)设线性方程组(Ⅰ)1231232123 0,30,90x x x x ax x x a x x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩与(Ⅱ) x 1+3x 2+3x 3=a -3有公共解,求a 的值和所有的公共解.解 由于方程组(Ⅰ)的系数行列式2111132(1)(3),19D a a a a==--当 a ≠ 1且a ≠ 3 时,方程组(Ⅰ)仅有零解, 此时方程组(Ⅰ) 与(Ⅱ)不同解,因而没有公共解.当 a = 3时,解方程组 (Ⅱ) 是方程组 (Ⅰ) 的第2个方程,所以只需解方程组(Ⅰ)即可得它们的所有的公共解,解之11111110013302201119908800⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥→→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦得公共解为12301,.1x x k k R x ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦当a =1时,解方程组(Ⅰ)1111111101130020011190800⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥→→⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦得方程组(Ⅰ)的通解为12311,.0x x c c R x -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=∈⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦将方程组(Ⅰ)的通解代入方程组 (Ⅱ) 得 c = -1,此时解方程组(Ⅰ)与方程组(Ⅱ)的公共解为11.⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦x……(9分)10分)设实二次型f(x1,x2,x3)=x T Ax 的秩为2,且α1=(1,0,0)T 是(A-2E)x=0的解,α2=(0,-1,1)T 是(A-6E)x=0的解.(1) 求矩阵A的特征值与特征向量;(2) 用正交变换将该二次型化成标准形,并写出所用的正交变换和所化的标准形;(3)写出该二次型.解(1) 由α1=(1,0,0)T是(A-2E)x=0的解,α2=(0,-1,1)T 是(A-6E)x=0的解,得Aα1=2α1,Aα2=6α2,于是得A的两个特征值为λ1=2,λ2=6,其对应的特征向量依次为α1=(1,0,0)T,α2=(0,-1,1)T.又由于实二次型f(x1,x2,x3) 的秩为2,所以A的另一个特征值为λ3=0,设其对应的特征向量为α3=(x1,x2,x3)T,则有(α1,α3)=0,(α2,α3)=0,即1230, 0.xx x =⎧⎨-=⎩解得特征向量为12301,01x x k k x ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=≠⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦k 为任意常数. ……(6分) (2)取 1231000,1,1,011c c c ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦单位化得123100110,1,1,011p p p ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥==-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦令 P = (p 1 , p 2 , p 3)10110110,⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-⎢⎢⎢⎥⎢⎣则P 为正交矩阵,故x =Py 为正交变换, 该变换将二次型化成标准形为f (x 1,x 2,x 3)=2y 12+6y 22. ……(8分)(3)由于⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-==21210212100010000600022121021210001TPP A Λ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=33330002故所求的二次型为f (x 1,x 2,x 3)=2x 12+3x 22+3x 32-6 x 2x 3. ……(10分)。
线性代数试题A答案[大全5篇]第一篇:线性代数试题A答案2006-2007学年第二学期线性代数试题A卷参考答案及评分标准一.填空题(本题满分12分,每小题3分)⎛1-20 0 -25 -111、1;2、-3;3、A=00 3 1 00-3⎝0⎫⎪0⎪2⎪;4、2 ⎪3⎪1⎪⎪3⎭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.C;2.C;3.A;4、B 三.计算行列式(本题满分6分)解 1 10Dn=001-110010Λ00-111000-11=100010100200Λ03ΛΛ1Λ00Λ0100Λ00n3-1ΛΛ011ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ分Λn-1=n3分解2 10Dn=001-110010Λ00-111000=Dn-1+13分-1ΛΛ011ΛΛΛΛΛΛΛΛ-11=n3分四.(本题满分12分)解:⑴ 由等式A+B=AB,得A+B-AB+E=E,即(A-E)(B-E)=E3分因此矩阵A-E可逆,而且(A-E)=B-E.2分-1⑵ 由⑴知,A-E=(B-E),即A=(B-E)+E-1-1A=(B-E)+E或A=B(B-E)-12分-1⎛0-10-30100⎛⎫⎛⎫⎪⎪1=200⎪+010⎪=-3 001⎪001⎪0⎝⎭⎝⎭⎝⎛1 1=-3 0 ⎝1210⎫0⎪⎪0⎪ 2分⎪2⎪⎪⎭1200⎫0⎪100⎫⎪⎛⎪0⎪+010⎪3分⎪⎪1⎪⎝001⎭⎪⎭五.(本题满分14分)解:110⎤⎡1⎡11⎢01⎥⎢0221⎥→⎢A=⎢⎢0-1a-3-2b⎥⎢0⎢⎥⎢321a-1⎣⎦⎣01110⎤1221⎥⎥4分0a-10b+1⎥⎥00a-10⎦所以,⑴ 当a≠1时,rA=r(A)=4,此时线性方程组有唯一解.2分⑵ 当a=1,b≠-1时,r(A)=2,rA=3,此时线性方程组无解.2分⑶ 当a=1,b=-1时,rA=r(A)=2,此时线性方程组有无穷多组解.2分此时,原线性方程组化为()()()⎧x1+x2+x3+x4=0 ⎨⎩x2+2x3+2x4=1因此,原线性方程组的通解为⎧x1=x3+x4-1⎪x=-2x-2x+1⎪234 ⎨x=x3⎪3⎪x4⎩x4=或者写为⎡x1⎤⎡1⎤⎡1⎤⎡-1⎤⎢x⎥⎢-2⎥⎢-2⎥⎢1⎥2⎢⎥=k⎢⎥+k⎢⎥+⎢⎥4分⎢x3⎥1⎢1⎥2⎢0⎥⎢0⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣0⎦⎣1⎦⎣0⎦⎣x3⎦六.(本题满分12分)3-λ解 A-λE=-101202-λ1=(2-λ)(3-λ),2分03-λ所以得特征值λ1=2,λ2=λ3=32分⎛101⎫⎪对λ1=2,解方程组(A-2E)x=0,由A-2E=-101⎪,得特征向量001⎪⎝⎭⎛0⎫⎪ξ1=1⎪0⎪⎝⎭⎛0⎫⎪所以对应λ1=2的全部特征向量为c1 1⎪,c1≠03分0⎪⎝⎭⎛0 1对λ2=λ3=3,解方程组(A-3E)x=0,由A-3E=-0⎝01⎫1⎛10⎪r 1-1⎪−−→0 0100⎪0 ⎭⎝00⎫⎪⎪,⎪⎭⎛1⎫⎛1⎫⎪⎪得特征向量ξ2=-1⎪,全部特征向量为c2 -1⎪,c2≠03分0⎪0⎪⎝⎭⎝⎭A没有三个线性无关的特征向量,所以不能对角化.2分七.(本题满分12分)⎛1λ解:f的矩阵为A=λ4 -12⎝-1⎫⎪2⎪.…………2分 4⎪⎭因此,二次型f为正定二次型.⇔矩阵A为正定矩阵.⇔矩阵A的各阶顺序主子式全大于零.…………2分而矩阵A的各阶顺序主子式分别为D1=1>0,D2=1λ=4-λ2,…………2分λ41D3=A=λλ-12=-4(λ-1)(λ+2).…………2分 44-12所以,二次型f 为正定二次型.⇔D2=4-λ2>0,且D3=-4(λ-1)(λ+2)>0由 D2=4-λ2>0,得-2<λ<2 .由 D3=-4(λ-1)(λ+2)>0,得-2<λ<1 .因此,得-2<λ<1 .即,二次型f为正定二次型.⇔-2<λ<1…………4分八.(本题满分8分)已知三维向量空间的一组基为α1=(1,1,0),α2=(1,0,1),α3=(0,1,1)求向量β=(2,0,0)在上述基下的坐标.解:设向量β在基(α1,α2,α3)下的坐标为(x1,x2,x3),则有x1α1+x2α2+x3α3=β,2分写成线性方程组的形式,有⎛1⎫⎛1⎫⎛0⎫⎛2⎫⎪⎪⎪⎪x1 1⎪+x2 0⎪+x3 1⎪=0⎪2分 0⎪1⎪1⎪0⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭即⎧x1+x2=2⎪⎨x1+x3=0,⎪x+x=03⎩2得唯一解x1=1,x2=1,x3=-1,3分,1,-1).1分因此所求坐标为(1九.(本题满分12分)证法1:记A=(α1,α2,Λ,αm),B=(α1,α2,Λ,αm,β),显然r(A)≤r(B).1°因为α1,α2,Λ,αm线性无关,知r(A)=m1分2°因为α1,α2,Λ,αm,β线性相关,知r(B)<m+1 1分因此r(B)=m,1分Ax=(α1,α2,Λ,αm)x=b有解且唯一。
全国2007年4月高等教育自学考试线性代数(经管类)试题答案课程代码:04184一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.设A 为3阶方阵,且2||=A ,则=-|2|1A ( D ) A .-4 B .-1 C .1D .44218||2|2|131=⨯==--A A. 2.设矩阵A =(1,2),B =⎪⎪⎭⎫⎝⎛4321,C =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛654321,则下列矩阵运算中有意义的是( B ) A .ACBB .ABC C .BACD .CBA3.设A 为任意n 阶矩阵,下列矩阵中为反对称矩阵的是( B ) A .A +A TB .A -A TC .AA TD .A T A)()()(TTTTTTTA A A AA AA A --=-=-=-,所以A -A T为反对称矩阵.4.设2阶矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d cb a ,则A *=( A ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a cb dB .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a b c dC .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a c b dD .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a b c d 5.矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-0133的逆矩阵是( C ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛-3310B .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-3130C .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-13110D .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-01311 6.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--50043200101,则A 中( D ) A .所有2阶子式都不为零 B .所有2阶子式都为零 C .所有3阶子式都不为零D .存在一个3阶子式不为零7.设A 为m×n 矩阵,齐次线性方程组Ax =0有非零解的充分必要条件是( A ) A .A 的列向量组线性相关 B .A 的列向量组线性无关 C .A 的行向量组线性相关D .A 的行向量组线性无关Ax =0有非零解⇔n A r <)(⇔ A 的列向量组线性相关.8.设3元非齐次线性方程组Ax=b 的两个解为T )2,0,1(=α,T )3,1,1(-=β,且系数矩阵A 的秩r(A )=2,则对于任意常数k , k 1, k 2,方程组的通解可表为( C ) A .k 1(1,0,2)T+k 2(1,-1,3)TB .(1,0,2)T +k (1,-1,3)TC .(1,0,2)T+k (0,1,-1)TD .(1,0,2)T+k (2,-1,5)TT )2,0,1(=α是Ax=b 的特解,T)1,1,0(-=-βα是Ax =0的基础解系,所以Ax=b 的通解可表为=-+)(βααk (1,0,2)T +k (0,1,-1)T .9.矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛111111111的非零特征值为( B ) A .4B .3C .2D .1111111111)3(111111333111111111||-------=---------=---------=-λλλλλλλλλλλλA E)3(000111)3(2-=-=λλλλλ,非零特征值为3=λ.10.4元二次型413121214321222),,,(x x x x x x x x x x x f +++=的秩为( C ) A .4B .3C .2D .1⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=000000011100001000000000011110001000100011111A ,秩为2. 二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.若,3,2,1,0=≠i b a i i 则行列式332313322212312111b a b a b a b a b a b a b a b a b a =__0__. 行成比例值为零. 12.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫⎝⎛4321,则行列式|A TA |=__4__.4)2(4321||||||||222=-====A A AA A TT .13.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++000333232131323222121313212111x a x a x a x a x a x a x a x a x a 有非零解,则其系数行列式的值为__0__.14.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100020101,矩阵E A B -=,则矩阵B 的秩r(B )= __2__. E A B -==⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛000010100,r(B )=2. 15.向量空间V={x =(x 1,x 2,0)|x 1,x 2为实数}的维数为__2__.16.设向量)3,2,1(=α,)1,2,3(=β,则向量α,β的内积),(βα=__10__.17.设A 是4×3矩阵,若齐次线性方程组Ax =0只有零解,则矩阵A 的秩r(A )= __3__. 18.已知某个3元非齐次线性方程组Ax =b 的增广矩阵A 经初等行变换化为:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----→1)1(0021201321a a a A ,若方程组无解,则a 的取值为__0__. 0=a 时,2)(=A r ,3)(=A r .19.设3元实二次型),,(321x x x f 的秩为3,正惯性指数为2,则此二次型的规范形是232221y y y -+.秩3=r ,正惯性指数2=k ,则负惯性指数123=-=-k r .规范形是232221y y y -+. 20.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-300021011a 为正定矩阵,则a 的取值范围是1<a . 011>=∆,0121112>-=-=∆a a,0)1(33021113>-=-=∆a a ⇒1<a .三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)21.计算3阶行列式767367949249323123. 解:0760300940200320100767367949249323123==. 22.设A = ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--523012101,求1-A . 解: ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--100010001523012101→ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---103012001220210101→ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---127012001200210101 → ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---12701200220210202→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----127115125200010002→ ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----2/112/71152/112/510010001, =-1A⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----2/112/71152/112/5. 23.设向量组T )1,2,1,1(1-α,T )2,4,2,2(2--α,T )1,6,0,3(3-α,T )4,0,3,0(4-α. (1)求向量组的一个极大线性无关组;(2)将其余向量表为该极大线性无关组的线性组合.解:=),,,(4321αααα⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----4121064230210321→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---4440000033000321 →⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---000330044400321→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛000110011100321→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-000110000103021→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-000110000103001. (1)321,,ααα是一个极大线性无关组;(2)=4α32103ααα++-.24.求齐次线性方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=++=-+=++000543321521x x x x x x x x x 的基础解系及通解.解:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=11100011110011A →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11101010010011→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--0101010010011→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0101010010011,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-==--=55453225210x x x x x x x x x x , 基础解系为⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-00011,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--10101,通解为TTk k )1,0,1,0,1()0,0,0,1,1(21--+-=η.25.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫⎝⎛1221,求正交矩阵P ,使AP P 1-为对角矩阵. 解:)3)(1(324)1(1221||22-+=--=--=----=-λλλλλλλλA E ,特征值11-=λ,32=λ.对于11-=λ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=-00112222A E λ,⎩⎨⎧=-=2221x x x x ,基础解系为 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=111α,单位化为 ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==21211121||1111ααβ; 对于32=λ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-00112222A E λ,⎩⎨⎧==2221x x x x ,基础解系为 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=112α,单位化为 ⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==21211121||1222ααβ.令⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=21212121P ,则P 是正交矩阵,使⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-30011AP P . 26.利用施密特正交化方法,将下列向量组化为正交的单位向量组:⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=00111α, ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=01012α.解:正交化,得正交的向量组:⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==001111αβ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=012/12/10011210101||),(1211222βββααβ; 单位化,得正交的单位向量组:⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==002/12/1001121||1111ββp ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==06/26/16/1012/12/162||1222ββp . 四、证明题(本大题6分)27.证明:若A 为3阶可逆的上三角矩阵,则1-A 也是上三角矩阵.证:设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=33232213121100a a a a a a A ,则⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛==*-3323133222123121111||1||1A A A A A A A A A A A A A , 其中000332312=-=a a A ,0002213=-=a A ,00121123=-=a a A ,所以⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-333222312111100||1A A A A A A A A 是上三角矩阵. 全国2007年7月高等教育自学考试线性代数(经管类)试题答案 课程代码:04184一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.设A 是3阶方阵,且|A |=21-,则|A -1|=( A )A .-2B .21-C .21 D .22.设A 为n 阶方阵,λ为实数,则=||A λ( C ) A .||A λB .||||A λC .||A n λD .||||A n λ3.设A 为n 阶方阵,令方阵B =A +A T,则必有( A ) A .B T =B B .B =2A C .B B T -=D .B =0B AA A AA AA A BTTTT TTT T=+=+=+=+=)()(.4.矩阵A =⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111的伴随矩阵A *=( D ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111B .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111C .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111D .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111 5.下列矩阵中,是初等矩阵的为( C ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛0001B .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--100101110C .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001D .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0013000106.若向量组)0,1,1(1+=t α,)0,2,1(2=α,)1,0,0(23+=t α线性相关,则实数t =( B )A .0B .1C .2D .30)1)(1(2111)1(1021011222=-+=++=++t tt ttt ⇒1=t .7.设A 是4×5矩阵,秩(A )=3,则( D ) A .A 中的4阶子式都不为0 B .A 中存在不为0的4阶子式 C .A 中的3阶子式都不为0D .A 中存在不为0的3阶子式8.设3阶实对称矩阵A 的特征值为021==λλ,23=λ,则秩(A )=( B ) A .0 B .1 C .2 D .3A 相似于⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=200000000D ,秩(A )= 秩(D )=1. 9.设A 为n 阶正交矩阵,则行列式=||2A ( C ) A .-2B .-1C .1D .2A 为正交矩阵,则E A A T =,==22||||A A 1||||||==A A A A T T .10.二次型2.2),,(y x z y x f -=的正惯性指数p 为( B ) A .0 B .1 C .2 D .3二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 11.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫⎝⎛1121,则行列式=||TAA __1__. 1)1(1121||||||||22=-====A AA AATT.12.行列式1694432111中)2,3(元素的代数余子式=32A __-2__.2421132-=-=A .13.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21,B =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21,则=B A T__5__.521)2,1(=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=B A T.14.已知βααα=+-32125,其中)1,4,3(1-=α,)3,0,1(2=α,)5,2,0(-=β,则=3α⎪⎭⎫ ⎝⎛-211,1,1. ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=+---=211,1,1)11,2,2(21)]3,0,1(5)1,4,3()5,2,0[(213α 15.矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-613101的行向量组的秩=__2__. ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-613101→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-603001→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-003001,秩=2. 16.已知向量组)1,1,1(1=α,)0,2,1(2=α,)0,0,3(3=α是3R 的一组基,则向量)3,7,8(=β在这组基下的坐标是)1,2,3(.设332211αααβx x x ++=,即)0,0,3()0,2,1()1,1,1()3,7,8(321x x x ++=,得⎪⎩⎪⎨⎧==+=++37283121321x x x x x x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧===123321x x x . 17.已知方程组⎩⎨⎧=+-=-0202121tx x x x 存在非零解,则常数t =__2__.02211=-=--t t,2=t .18.已知3维向量T )1,3,1(-=α,T )4,2,1(-=β,则内积=),(βα__1__.19.已知矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛x 01010101的一个特征值为0,则x =__1__. 0|0|=-A E ,所以0||=A ,即0111101010101=-==x xx,1=x .20.二次型323121232221321822532),,(x x x x x x x x x x x x f +-+++=的矩阵是⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--541431112. 三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)21.计算行列式D=2112112的值. 解:4)26(2123211212302112112=+--=---=--=.22.设矩阵A =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3512,B =⎪⎪⎭⎫⎝⎛0231,求矩阵方程XA =B 的解X . 解:⎪⎪⎭⎫⎝⎛--→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎭⎫⎝⎛=252610022501101220016101210013512),(E A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→25131001,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-25131A ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==-26512251302311BA X .23.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---a 363124843121,问a 为何值时,(1)秩(A )=1;(2)秩(A )=2. 解:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---a 363124843121→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--90000003121a →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--00090003121a . (1)9=a 时,秩(A )=1;(2)9≠a 时,秩(A )=2.24.求向量组1α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-111,2α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛531,3α=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛626,4α=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-542的秩与一个极大线性无关组.解:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--565142312611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--3126028402611→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--142014202611→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--00014202611, 秩为2,1α,2α是一个极大线性无关组.25.求线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=+=++362232234232132321x x x x x x x x 的通解.解:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=362232203421A →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---322032203421→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛00032203421→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛00032200201→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0002/31100201,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-=333231232x x x x x x ,通解为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛11202/30k .26.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=1630310104A ,求可逆矩阵P 及对角矩阵D ,使得D AP P =-1. 解:2)1)(2(31104)1(163310104||-+=--+-=-----+=-λλλλλλλλλA E ,特征值21-=λ,132==λλ.对于21-=λ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----=-00013050300013001531300000511210510513630510102A E λ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→0003/1103/501,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-=3332313135x x x x x x ,基础解系为 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=13/13/51α;对于132==λλ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=-0000000210210210210630210105A E λ,⎪⎩⎪⎨⎧==-=3322212x x x x x x ,基础解系为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0122α,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1003α. 令⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=101013/1023/5P ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=100010002D ,则P 是可逆矩阵,使D AP P =-1. 四、证明题(本大题6分)27.设向量组1α,2α线性无关,证明向量组211ααβ+=,212ααβ-=也线性无关. 证:设02211=+ββk k ,即0)()(212211=-++ααααk k ,0)()(221121=-++ααk k k k .由1α,2α线性无关,得⎩⎨⎧=-=+002121k k k k ,因为021111≠-=-,方程组只有零解,所以1β,2β线性无关.全国2007年10月高等教育自学考试线性代数(经管类)试题答案课程代码:04184一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.设行列式2211b a b a =1,2211c a c a =2,则222111c b a c b a ++=( D )A .-3B .-1C .1D .3222111c b a c b a ++=2211b a b a +2211c a c a =1+2=3.2.设A 为3阶方阵,且已知2|2|=-A ,则=||A ( B ) A .-1B .41-C .41 D .12|2|=-A ,2||)2(3=-A ,41||-=A .3.设矩阵A ,B ,C 为同阶方阵,则=T ABC )(( B ) A .A T B T C TB .C T B T A TC .C T A T B TD .A T C T B T4.设A 为2阶可逆矩阵,且已知⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-4321)2(1A ,则A =( D ) A .2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛4321B .⎪⎪⎭⎫⎝⎛432121C .214321-⎪⎪⎭⎫⎝⎛D .1432121-⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-4321)2(1A ,143212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A ,1432121-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=A .5.设向量组s ααα,,,21 线性相关,则必可推出( C ) A .s ααα,,,21 中至少有一个向量为零向量 B .s ααα,,,21 中至少有两个向量成比例C .s ααα,,,21 中至少有一个向量可以表示为其余向量的线性组合D .s ααα,,,21 中每一个向量都可以表示为其余向量的线性组合6.设A 为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 .A 的列向量组线性无关 B .A 的列向量组线性相关 C .A 的行向量组线性无关D .A 的行向量组线性相关Ax=0仅有零解⇔n A r =)(⇔ A 的列向量组线性无关.7.已知21,ββ是非齐次线性方程组Ax =b 的两个不同的解,21,αα是其导出组Ax =0的一个基础解系,21,C C 为任意常数,则方程组Ax =b 的通解可以表为( A ) A .)()(212121121ααC αC ββ++++B .)()(212121121ααC αC ββ+++-C .)()(212121121ββC αC ββ-+++D .)()(212121121ββC αC ββ+++-)(2121ββ+是Ax =b 的特解,211,ααα+是Ax =0的基础解系.8.设3阶矩阵A 与B 相似,且已知A 的特征值为2,2,3,则=-||1B ( A ) A .121B .71C .7D .12B 相似于⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛300020002,1230020002||==B ,121||||11==--B B .9.设A 为3阶矩阵,且已知0|23|=+E A ,则A 必有一个特征值为( B ) A .23-B .32-C .32D .230|23|=+E A ⇒032=--A E ⇒A 必有一个特征值为32-.10.二次型312123222132142),,(x x x x x x x x x x f ++++=的矩阵为( C )A .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛104012421B .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛100010421C .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛102011211D .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛120211011二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.设矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100012021,B =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛310120001,则A+2B =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛720252023. 12.设3阶矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛002520310,则=-1)(T A ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--002/1130250. →),(E A T⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛10010*********200→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛001100010200053021→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--00113001020010021→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---00113025020010001→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--002/1130250100010001,=-1)(T A ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--002/1130250.13.设3阶矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛333022001,则A *A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛600060006. ==*E A A A ||⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛==6000600066333022001E E . 14.设A 为m ×n 矩阵,C 是n 阶可逆矩阵,矩阵A 的秩为r ,则矩阵B =AC 的秩为__r__. B =AC ,其中C 可逆,则A 经过有限次初等变换得到B ,它们的秩相等. 15.设向量)1,1,1(=α,则它的单位化向量为⎪⎪⎭⎫⎝⎛31,31,31. 16.设向量T )1,1,1(1=α,T )0,1,1(2=α,T )0,0,1(3=α,T )1,1,0(=β,则β由321,,ααα线性表出的表示式为3210αααβ-+=.设332211αααβk k k ++=,即⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛001011111110321k k k ,⎪⎩⎪⎨⎧==+=++110121321k k k k k k , ⎪⎩⎪⎨⎧-===101321k k k .17.已知3元齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=-+0320320321321321x x x ax x x x x x 有非零解,则a =__2__.02412141121200132132111=-=+=+=-a a a a ,2=a .18.设A 为n 阶可逆矩阵,已知A 有一个特征值为2,则1)2(-A 必有一个特征值为41.2=λ是A 的特征值,则41)2(1=-λ是1)2(-A 的特征值.19.若实对称矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛a aa 000103为正定矩阵,则a 的取值应满足30<<a .031>=∆,031322>-==∆aaa ,0)3(00010323>-==∆a a aaa ⇒30<<a .20.二次型2221212122),(x x x x x x f -+=的秩为__2__.⎪⎪⎭⎫⎝⎛-→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-→⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=301112111112A ,秩为2. 三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)21.求4阶行列式1111112113114111的值.解:630102010011000100010011020130011111112113114111===.22.设向量)4,3,2,1(=α,)0,2,1,1(-=β,求(1)矩阵βαT ;(2)向量α与β的内积),(βα.解:(1)()⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=-⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=08440633042202110,2,1,14321βαT ;(2)50621),(=++-=βα. 23.设2阶矩阵A 可逆,且⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-21211b ba a A ,对于矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=10211P ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=01102P ,令21AP P B =,求1-B.解:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-102111P ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-011012P , 111121----=P AP B=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0110⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2121b b a a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1021=⎪⎪⎭⎫⎝⎛2121a ab b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1021=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--12112122a a a b b b .24.求向量组T )3,1,1,1(1=α,T )1,5,3,1(2--=α,T )4,1,2,3(3-=α,T )2,10,6,2(4--=α的秩和一个极大线性无关组.解:⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----24131015162312311→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-------85401246041202311→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-------070070041202311→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛------000070041202311, 秩为3,321,,ααα是一个极大线性无关组.25.给定线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧-=++-=++-=++223321321321ax x x x ax x a x x x .(1)问a 为何值时,方程组有无穷多个解;(2)当方程组有无穷多个解时,求出其通解(用一个特解和导出组的基础解系表示).解:(1)⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=2112113111aa a A →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----a a a a a 11010103111,1=a 时,方程组有无穷多解;(2)1=a 时,A →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-00000002111,⎪⎩⎪⎨⎧==---=33223212x x x x x x x ,通解为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-10101100221k k . 26.求矩阵A =⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛------011101110的全部特征值及对应的全部特征向量. 解:10010111)2(1111111)2(1212112111111||--+=+=+++==-λλλλλλλλλλλλλλλA E)2()1(2+-=λλ,特征值21-=λ,132==λλ.对于21-=λ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---→⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=-000330211330330211112121211211121112A E λ ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--→000110101000110211,⎪⎩⎪⎨⎧===333231x x x x x x ,基础解系为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=111α,对应的全部特征向量为αk (k 是任意非零常数);对于132==λλ,解齐次线性方程组0)(=-x A E λ:⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛→⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-000000111111111111A E λ,⎪⎩⎪⎨⎧==--=3322321x x x x x x x ,基础解系为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0111α,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1012α,对应的全部特征向量为2211ααk k +(21,k k 是不全为零的任意常数). 四、证明题(本大题6分)27.设A 是n 阶方阵,且0)(2=+E A ,证明A 可逆.证:由0)(2=+E A ,得022=++E A A ,E A A =+-)2(2,E A E A =+-)2(.所以A 可逆,且)2(1E A A +-=-.全国2008年1月自学考试线性代数(经管类)试题答案课程代码:04184一、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符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
成都理工大学2006—2007学年 第一学期《线性代数》考试试卷(A )(含答案)一.填空题(每空3分,共30分)1. 已知A* =⎪⎪⎭⎫⎝⎛4031,则A = 。
2. A 、B 、C 是同阶矩阵,A 可逆,若AB = AC ,则B = 。
3. 若A 2= E ,则A 1- = 。
4. 设A = 1,A 2 = 32,则A 为 阶矩阵。
5. 行列式D = 42062013-中,元素6的代数余子式为 。
6. A 、B 、C 是同阶方阵,且A ≠0,BA=C ,则B= 。
7. 逆序数τ(23541)= 。
8. n + 2个n 维向量的相关无关性为 (填“相关”“无关”或“不确定”)。
9. 向量组的 所含向量的个数称为向量组的秩。
10. 若n 阶实矩阵A 满足 ,则称A 为正交矩阵。
二.单项选择题(每小题3分,共15分)11. A 、B 是同阶方阵,下面结论中( )是正确的。
(A) 若AB = 0且B ≠0,则A = 0; (B) 若AB = 0且B ≠0,则A = 0;(C) 若AB = 0且B ≠0,则A ≠0; (D)若A ≠0,则A 是可逆矩阵。
12. n 阶行列式D 的值为零的充要条件是( )(A)某一行元素全为零; (B)某两行元素相等; (C) D 的秩<n ; (D)两行对应元素成比例. 13. 若A 是( ),则A 不一定是方阵。
(A)对称矩阵; (B)方程组的系数矩阵; (C)可逆矩阵; (D)上(下)三角形矩阵。
14. 两个非零向量α、β线性相关的充分必要条件是( )(A)α、β的对应分量成比例; (B)α=β;(C)α、β中有一个是零向量; (D) 0α+0β=0不成立. 15. 齐次线性方程组AX=0有非零解是它的基础解系存在的( )。
(A)充要条件; (B)必要条件; (C)充分条件; (D)无关条件.三.解答下列各题:(21分)16. 计算D = 1222111b a a c c b b a ca c bc b a+++17. 证明若对称矩阵A为非奇异矩阵,则A1 也对称。
06-07-1《线性代数》试题A一、选择题(每小题4分,共20分)1.设四阶矩阵()234,,,A αγγγ=,()234,,,B βγγγ=,其中234,,,,αβγγγ均为4维列向量,且已知行列式4=A ,1=B ,则行列式=+B A ( )(A ) 5; (B ) 4; (C ) 50; (D ) 40。
2.设A 为3×3矩阵,B 为4×4矩阵,且1=A ,2-=B ,则=A B ( )。
(A ) 2-; (B ) 4-; (C ) 8-; (D ) 1。
3.设A 是n 阶方阵,且n r R <=)(A ,则在A 的n 个行向量中( ).(A )必有r 个行向量线性无关 (B )任意r 个行向量线性无关(C )任意r 个行向量都构成极大线性无关组(D )任意一个行向量都可以由其余1-r 个行向量线性表示4.若齐次方程组0=AX 有无穷多解,则非齐次方程组A X B = ( )()A 必有无穷多解; ()B 可能有唯一解 ()C 必无解; ()D 有解时必有无穷多组解.5.设三阶方阵A 的三个特征值为λ10=, λ23=, λ36=-,对应于1λ的特征向量为 ()Tx 1011-=,,,对应2λ的特征向量为()Tx 1122,,=,记向量213x x x +=,则( ). ()A 3x 是对应于特征值λ10=的特征向量. ()B 3x 是对应于特征值λ23= 的特征向量. ()C 3x 是对应于特征值λ36=-的特征向量. ()D3x 不是A 的特征向量.二、填空题(每小题4分,共20分)1.设n 维向量组)(,,,,n s s s <+121αααα 线性无关, 则向量组s ααα,,, 21 的秩为 .2. 已知矩阵A 与2035B ⎛⎫=⎪-⎝⎭相似,则矩阵A 的特征值为 。
3.行列式dc b aD 0321200503== .4.设()T9753,,,=α,()T0251,,,-=β,向量γ满足βγα523=-,则=γ .5.设A 为n 阶方阵,且2=A ,则=*AA .三、(8分) 计算1+n 阶行列式xx x x xa a a a D n n00002101--=+ 四、(8分) 求解下面矩阵方程中的矩阵X⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛021102341010100001100001010X 五、(8分)设向量组321ααα,,线性相关,向量组432ααα,,线性无关,证明(1) 1α能由32αα,线性表示; (2) 4α不能由321ααα,,线性表示.六、(10分)设⎪⎩⎪⎨⎧-=++-=++-=++223321321321x x x x x x x x x λλλλ,问λ取何值时,此方程组有惟一解,无解或无穷多解?并且有无穷多解时,求通解。
七、(10分)求向量组4321αααα,,,的秩和它的一个极大无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示。
其中⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32101α, ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=34232α, ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=36023α, ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=46214α. 八、(16分)已知二次型()322322213214332x x x x x x x x f +++=,,,通过正交变换化作标准形,给出所作的正交变换。
06-07-1《线性代数》试题B一、选择题(每小题4分,共20分) 1.设,101211212211⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x y x 则=2211y x y x ( )().6A ().32-B ().32C ()6D -2.A 是n 阶矩阵,k 是非零常数,则()() *=A k (A ) 1n k A-; (B ) 1n k A-; (C ) ()11n n n -kA-; (D ) 11n n -kA-3. 若向量组,,αβγ线性无关,,,αβδ线性相关,则( )。
(A )α必可由,,βγδ线性表示 (B )β必不可由,,αγδ线性表示 (C )δ必可由,,αβγ线性表示 (D )δ必不可由,,αβγ线性表示4.齐次线性方程组0=Ax 仅有零解的充要条件是( ). (A )系数矩阵A 的行向量组线性无关; (B )系数矩阵A 的列向量组线性无关; (C )系数矩阵A 的行向量组线性相关; (D )系数矩阵A 的列向量组线性相关。
5.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()TAPP 1-的属于特征值λ的特征向量是( )(A )α1-P ; (B) αTP ; (C) αP ; (D) ()αT1-P 。
二、填空题(每小题4分,共20分)1.若44321=),,,(ααααR , ()321ααα,,R = . 2. 已知矩阵A 与2035B ⎛⎫= ⎪-⎝⎭相似,则矩阵A 的行列式A = . 3. 设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=042031200A , 则A -1= . 4.向量组()Ta 211-=,,α,()T6632-=,,α线性相关,则=a 。
5. 设矩阵()121 n A γγγα-= ,()121 n B γγγβ-= ,其中11,,,n γγ- ,αβ都是n 维列向量,若A 的行列式a A =,B 的行列式b B = 则B A +的行列式=+B A 。
三、(8分)计算行列式nn a a a a D ++++=11111111111111111111321,其中),,1(0n i a i =≠四、(8分)设A ,B 为3阶方阵,且满足BA A BA A +=-61,若⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=710004100031A ,求B 。
五、(8分)证明题(1) 证明可逆矩阵的特征值都不为零.(2) 设矩阵,A B 及A B +都可逆,证明11A B --+也可逆,并求其逆矩阵. 六、(10分)λ取何值时,方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=+-λ32132132138424631542x x x x x x x x x 有解,有解时求出通解。
七、(10分)设有向量组T )2,0,1,1(1=α,T )0,0,1,1(2-=α,T )2,2,2,2(3=α,T )2,1,1,2(4=α,T)0,1,0,1(5=α,求该向量组的秩和它的一个极大无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示。
八、(16分) 用正交变换化二次型 ()32232221321622,,x x x x x x x x f +++= 为标准形,给出所用的变换y P x =,并指出f 是否为正定的.06-07-2《线性代数》试题A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,且表示法唯一.06-07-2《线性代数》试题B一.填空题(本题满分15分,每小题3分)1、已知11111321--x 是关于x 的一次多项式,该式中x 的系数为____________2、已知线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+-=+a y x y x y x 25320有解,则=a ___________3、设000100200300400A ⎛⎫ ⎪⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,则1_______A -= 4、设二次型,84444),,(32312123222321x x x x x x x x x x x x f -+-++=则该二次型),,(321x x x f 的秩为_________.5、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 = .二、选择题(本题满分15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65⨯矩阵,而且A 的行向量线性无关,则【 】. ()A . A 的列向量线性无关;()B . 线性方程组B AX =的增广矩阵A 的行向量线性无关;()C . 线性方程组B AX =的增广矩阵A 的任意四个列向量线性无关; ()D . 线性方程组B AX =有唯一解.2、若n 阶方阵A 与B 的秩相等,则下列成立的是 【 】 (A )必存在n 阶可逆矩阵Q P ,使得B PAQ = (B )必存在n 阶可逆矩阵P 使得B AP P =-1 (C )必存在n 阶可逆矩阵P 使得B AP P T = (D )必有B A =3.已知12,ββ是非齐次线性方程组A =x b 的两个不同的解向量,12,αα是齐次线性方程组A =x o 的基础解系,12,k k 为任意常数,则方程组A =x b 的通解必是【 】(A) 1211222k k ++β-βαα; (B) ()12112122k k ++-+ββααα; (C) ()12112122k k -+++ββαββ; (D) ()12112122k k ++-+ββαββ。