第二章-矩阵(历年真题+答案)

考研数学一（行列式、矩阵）历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有：1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1．[2014年]行列式=( )．A．(ad-bc)2B．一(ad-bc)2C．a2d2一b2c2D．一a2d2+b2c2正确答案：B解析：令，则此为非零元素仅在主、次对角线上的行列式，即得｜A｜=一(ad-bc)(ad-bc)=一(ad-bc)2．仅B入选．知识模块：行列式2．设A是m×n矩阵，B是n×m矩阵，则( )．A．当m＞n时，必有行列式｜AB｜≠0B．当m＞n时，必有行列式｜AB｜=0C．当n＞m时，必有行列式｜AB｜≠0D．当n＞m时，必有行列式｜AB｜=0正确答案：B解析：利用矩阵秩和乘积矩阵秩的两不大于法则确定正确选项．因AB为m 阶矩阵，行列式｜AB｜是否等于零取决于其秩是否小于m．利用矩阵秩的两不大于法则得到m＞n时，有秩(A)≤min{m，n}=n＜m，秩(B)≤min{m，n}=n ＜m．再利用乘积矩阵秩的两不大于法则得到秩(AB)≤min{秩(A)，秩(B)}＜m，而AB为m阶矩阵，故｜AB｜=0．仅B入选．知识模块：行列式3．[2012年]设A为三阶矩阵，P为三阶可逆矩阵，且P-1AP=．若P=[α1，α2，α3]，Q=[α1+α2，α2，α3]，则Q-1AQ=( )．A．B．C．D．正确答案：B解析：因Q=[α1+α2，α2，α3]=[α1，α2，α2]，故因而Q-1AQ 知识模块：矩阵4．[2008年] 设A为n阶非零矩阵，E为n阶单位矩阵，若A3=O，则( )．A．E—A不可逆，E+A不可逆B．E—A不可逆，E+A可逆C．E—A可逆，E+A可逆D．E—A可逆，E+A不可逆正确答案：C解析：由A3=O知A为幂零矩阵，故其特征值λ1=λ2=…=λn=0，因而E —A与E+A的n个特征值均为μ1=μ2=…=μn=1，故E一A与E+A没有零特征值．可知，它们均可逆．知识模块：矩阵填空题5．设n阶矩阵，则｜A｜=______．正确答案：(一1)n-1(n一1)解析：｜A｜是行和与列和都相等的行列式．将各列加到第1列，提取公因式n一1，去掉与第1列成比例的分列，化为下三角形行列式，得=(一1)n-1(n 一1)．知识模块：行列式6．[2015年] n阶行列式=______.正确答案：2n+1-2解析：按第1行展开得到递推关系式：=2Dn-1+2(一1)n+1(一1)n-1=2Dn-1+2．依此递推，得到Dn=2Dn-1+2=2(2Dn-2+2)+2=22Dn-2+22+2=22(2Dn-3+2)+22+2=23Dn-3+23+22+2 =…=2n-1D1+2n-1+2n-2+…+22+2=2n-1·2+2n-1+2n-2+…+22+2=2n+2n-1+2n-2+…+22+2=2(1+2+22+…+2n-1)．由等比级数求和的公式a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1=，令a1=2，q=2，得到Dn=2(1+2+22+…+2n-1)==(一1)(2—2n+1)=2n+1-2．知识模块：行列式7．[2016年]行列式=______．正确答案：λ4+λ3+2λ2+3λ+4解析：=λ[λ·λ·(λ+1)+0·2·0+3(-1)(一1)一0·λ·3一(一1)·2·λ—(λ+1)(一1)·0]+4=λ4+λ3+2λ2+3λ+4．知识模块：行列式8．设A，B为n阶矩阵，｜A｜=2，｜B｜=一3，则｜2A*B-1｜=______．正确答案：一22n-1／3解析：由｜kA｜=kn｜A｜．A*=｜A｜A-1，｜A*｜=｜A｜n-1，｜B-1｜=1／｜B｜，有｜2A*B-1｜=｜2A*｜｜B-1｜=2n｜A*｜(1／｜B｜)=2n｜A｜n-1一／｜B｜=2n2n-1／(一3)=一22n-1／3．知识模块：行列式9．[2005年] 设α1，α2，α3均为三维列向量，记矩阵A=[α1，α2，α3]，B=[α1+α2+α3，α1+2α2+4α3，α1+3α2+9α3]．如｜A｜=1，那么｜B｜=______·正确答案：2解析：B=[α1+α2+α3，α1+2α2+4α3，α1+3α2+9α3]=[α1，α2，α3]=AC．其中为三阶范德蒙行列式，则｜C｜=(2—1)×(3—1)×(3—2)=2，故｜B｜=｜A｜｜C｜=2×1=2．知识模块：行列式10．[2006年]设矩阵，E为二阶单位矩阵，矩阵B满足BA=B+2E，则｜B｜=______．正确答案：2解析：由BA=B+2E得｜B(A—E)｜=｜2E｜=22=4，故｜B｜｜A—E｜=4，｜B｜=4／｜A—E｜=4／2=2．知识模块：行列式11．[2004年]设矩阵，矩阵B满足ABA*=2BA*+E，其中A*为A的伴随矩阵，E是单位矩阵，则｜B｜=______．正确答案：1/9解析：在所给方程的两边同时右乘A，利用A*A=｜A｜E，得到ABA*A=2BA*A+A，即｜A｜AB=2｜A｜B+A，移项即得｜A｜(A一2E)B=A．两边取行列式，得到｜A｜(A-2E)B｜=｜A｜，即｜A｜3｜(A-2E)B｜=｜A｜，｜A｜2｜A一2E｜｜B｜=1，再由｜A｜=3，｜A一2E｜=1得到所求行列式｜B｜=1／｜A｜2=1／9．知识模块：行列式12．设三阶矩阵A的特征值为1，2，2，E为三阶单位矩阵，则｜4A-1一E｜=______．正确答案：3解析：所求结果应与A能否与对角矩阵相似无关，现用加强条件法求出此结果．如A与对角矩阵相似，则存在可逆矩阵P，使得P-1AP=diag(1，2，2)=Λ，即A=PΛP-1．于是A-1=PΛ-1P-1，4A-1一E=4PΛ-1P-1一PEP-1=P(4Λ-1一E)P-1．两端取行列式有｜4A-1一E｜=｜P｜｜4Λ-1一E｜｜P-1｜=｜4Λ-1一E｜=｜4diag(1，1／2，1／2)一E｜=3．知识模块：行列式13．[2013年] 设A=(aij)是三阶非零矩阵，｜A｜为A的行列式，Aij为aij的代数余子式．若aij+Aij=0(i，j=1，2，3)，则｜A｜=______．正确答案：-1解析：由aij=一Aij，则(aij)T=一(Aij)T=一(Aji)，即AT=一A*，从而｜A｜=｜AT｜=｜—A*｜=(一1)3｜A｜3-1=一｜A｜2．即｜A｜2+｜A｜=｜A｜(｜A｜+1)=0，故｜A｜=0或｜A｜=一1．若｜A｜=0，则由｜A｜=ai1Ai1+ai2Ai2+ai3Ai3=一(ai12+ai22+ai32)=0 (i=1，2，3)得到aij=0(i，j=1，2，3)，即矩阵A为零矩阵．这与假设矛盾，故｜A｜=一1. 知识模块：行列式14．若齐次线性方程组只有零解，则λ应满足的条件是______．正确答案：λ≠1解析：因方程个数与未知数的个数相同，又该方程组只有零解，可知，｜A｜≠0．而于是当λ≠1时，｜A ｜≠0，即该方程组只有零解．知识模块：行列式15．设α为三维列向量，αT是α的转置．若ααT=，则αTα=______．正确答案：3解析：由ααT= 知，于是αTα=3．知识模块：矩阵16．设，而n≥2为整数，则An一2An-1=______．正确答案：O解析：先求出n=2和n=3时A2，A3的表示式，然后归纳递推求出An．当n=2时，A2==2A．当n=3时，A2=A2·A=2A·A=2A2=2·2A=22A．设Ak=2k-1A，下面证Ak+1=2kA．事实上，有Ak+1=Ak·A=2k-1A·A=2k-1A2=2k-1·2A=2kA．因而对任何自然数n，有An=2n-1A，于是An一2An-1=2n-1A一2·2n-2A=O．知识模块：矩阵解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

考研数学二（行列式、矩阵、向量）历年真题试卷汇编3(题后含答案及解析)题型有：1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1．[2014年] 行列式==( )．A．(ad—bc)2B．一(ad一bc)2C．a2d2一b2c2D．b2c2一a2d2正确答案：B解析：待计算的行列式为数字型行列式，且元素排列有一定规律，应利用行列式性质将其变形化为能直接使用非零元素仅在主、次对角线上的2n阶或2n 一1阶行列式计算：=(a1a2n一b1b2n)(a2a2n-1—b2b2n-1)…(anan+1—bnbn+1)，=an(an-1an+1一bn-1bn+1)(an-2an+2一bn-2bn+2)…(a2n-1a1一b2n-1一b1)．解一令.此为非零元素仅在主、次对角线上的行列式，由式(2．1．1．5)，即得∣A∣=一(ad—bc)(ad—bc)=一(ad—bc)2．仅(B)入选．解二将∣A∣按第1行展开，然后可利用式(2．1．1．6)直接写出结果：∣A∣=(一a)=(一a)d(ad一bc)+bc(ad —bc)=一(ad—bc)(ad—bc)=一(ad—bc)2．仅(B)入选．知识模块：行列式2．记行列式为f(x)，则方程f(x)=0的根的个数为( )．A．1B．2C．3D．4正确答案：B解析：利用行列式性质将f(x)化为含零子块的四分块矩阵的行列式或三角形行列式计算．(式(2．1．1．6))=5x(x－1)．由此可知f(x)=0的根有2个．仅(B)入选．知识模块：行列式3．设A是m×n矩阵，B是n×m矩阵，则( )．A．当m＞n时，必有行列式∣AB∣≠0B．当m＞n时，必有行列式∣AB∣=0C．当n＞m时，必有行列式∣AB∣≠0D．当n＞m时，必有行列式∣AB∣=0正确答案：B解析：证秩(AB)＜m或证ABX=0有非零解(利用命题2．1．2．7)证之．解一利用矩阵秩和乘积矩阵秩的两不大于的法则确定正确选项．因AB为m阶矩阵，行列式∣AB∣是否等于零取决于其秩是否小于m．利用矩阵秩的两不大于法则得到：(1)当m＞n时，有秩(A)≤min{m，n)=n＜m，秩(B)≤min{m，n}=n ＜m；(2)秩(AB)≤min(秩(A)，秩(B)}＜m，而AB为m阶矩阵，故∣AB∣=0．仅(B)入选．解二因BX=0的解必是ABX=0的解．而BX=0是n个方程m 个未知数的齐次线性方程组．当m＞n时，BX=0有非零解，从而ABX=0有非零解，故∣AB∣=0．仅(B)入选．知识模块：行列式4．[2012年] 设A为三阶矩阵，P为三阶可逆矩阵，且P-1AP=.若P=[α1，α2，α3]，Q=[α1+α2，α2，α3]，则Q-1AQ=( )．A．B．C．D．正确答案：B解析：注意到Q的列向量为α1，α2，α3的线性组合，首先将Q改写为P与一数字矩阵相乘的形式，再代入Q-1AQ中进行运算，即可求得正确选项．解一因Q=[α1+α2，α2，α3]=[α1，α2，α3]因而Q-1AQ=，故仅(B)入选．解二用初等矩阵表示，有Q=PE12：(1)，由E12-1(1)=E12(一1)得到Q-1AQ=[PE12(1)]-1APE12(1)=E12-1(1)P-1APE12(1)=E12(一1)P-1APE12(1)=仅(B)入选．知识模块：矩阵5．[2008年] 设A为n阶非零矩阵，E为n阶单位矩阵，若A3=0，则( )．A．E—A不可逆，E+A不可逆B．E—A不可逆，E+A可逆C．E一A可逆，E+A可逆D．E—A可逆，E+A不可逆正确答案：C解析：利用命题2．2．1．4及命题2．1．2．6求之．解一易求得(E —A)(E+A+A2)=E—A3=E，(E+A)(E－A+A2)=E+A3=E．由命题2．2．1．4知E一A可逆，E+A也可逆．仅(C)入选．解二由A3=O知A为幂零矩阵，故其特征值λ1=λ2=…=λn=0，因而E—A与E+A的n个特征值均为μ1=μ2=…=μn=1，故E一A与E+A没有零特征值，由命题2．1．2．6知，它们均可逆．仅(C)入选．知识模块：矩阵6．[2005年] 设矩阵A=[aij]3×3满足A*=AT，其中A*为A的伴随矩阵，AT为A的转置矩阵，若a11，a12，a13为3个相等的正数，则a11为( )．A．√3／3B．3C．1／3D．√3正确答案：A解析：出现第l行3个相等的元素，自然想到用行列式展开定理．用a11的表达式表示∣A∣，再利用命题2．1．2．8即可求出a11解一显然矩阵A满足命题2．1．2．8中的三个条件，因而由该命题即得∣A∣=1．将∣A∣按第1行展开得到1=∣A∣=a11A11+a12A12+a13A13=a112+a122+a132=3a112，故以a11=√3／3．仅(A)入选．解二由A*=AT，即，其中Aij为∣A∣中元素aij(i，j=1，2，3)的代数余子式，得aij=Aij(i，j=l，2，3)．将∣A∣按第1行展开，得∣A∣=a11A11+a12A12+a13A13=a112+a122+a132=3a112＞0．又由A*=AT得到∣A*∣=∣A∣3-1=∣AT∣=∣A∣，即∣A∣(∣A∣一1)=0，而∣A∣＞0，故∣A∣一1=0，即∣A∣=1，则3a112=1，因a11＞0，故a11==√3／3．仅(A)入选．知识模块：矩阵填空题7．[2005年] 设α1，α2，α3均为三维列向量．记矩阵A=[α1，α2，α3]，B=[α1+α2+α3，α1+2α2+4α3，α1+3α2+9α3]．如果∣A∣=1，那么∣B∣=_________．正确答案：将分块矩阵B改写为分块矩阵A右乘另一数字矩阵的形式，再在等式两边取行列式；也可利用行列式性质恒等变形找出∣A∣与∣B∣的关系，从而求出∣B∣．解一B=[α1+α2+α3，α1+2α2+4α3，α1+3α2+9α3]=[α1，α2，α3]=AC，其中C=为三阶范德蒙行列式，则∣C∣=2，故∣B∣=∣A∣∣C∣=1×2=2．解二用行列式性质将∣B∣化为∣A∣的线性函数，找出∣A ∣与∣B∣的关系，求出∣B∣．∣B∣∣α1+α2+α3，α2+3α3，α2+5α3∣∣α1+α2+α3，α2+3α3，2α3∣∣α1+α2+α3，α2，2α3∣=2∣α1+α2+α3，α2，α3∣2∣α1，α2，α3∣=2∣A∣=2．涉及知识点：行列式8．[2006年] 设矩阵A=，E为二阶单位矩阵，矩阵B满足BA=B+2E，则∣B∣=_________．正确答案：可用上述法一或法二求之．解一由BA=B+2E得∣B(A—E)∣=∣2E∣=22=4，故∣[B∣∣A—E∣=4，∣B∣=4／∣A—E∣=4／2=2．解二由BA=B+2E得B(A—E)=2E，则B=2(A—E)-1=2，故∣B∣=2．涉及知识点：行列式9．[2003年] 设三阶方阵A，B满足A2B—A—B=E，其中E为三阶单位矩阵，若A=，则∣B∣=_________．正确答案：注意到所给矩阵方程A2B—A—B=E含单位矩阵E的加项，左端又出现矩阵A的平方，应将它们结合在一起，因式分解，将方程化成矩阵乘积形式，再取行列式求解．题设等式化为(A2一E)B=A+E，即(A+E)(A—E)B=A+E．易求得∣A+E∣=18≠0，故A+E可逆．在上式两端左乘(A+E)-1，得到(A—E)B=E．再在两边取行列式，得∣A—B∣∣B∣=1．因∣A—E∣==2，故∣B∣=／2．涉及知识点：行列式10．[2008年] 设三阶矩阵A的特征值为2，3，λ．若行列式∣2A∣=一48，则λ=________．正确答案：先利用命题2．1．2．2求出行列式∣A∣，再利用命题2．1．2．4即可求出参数λ．由命题2．1．2．2得∣2A∣=23∣A∣=一48，解得∣A ∣=一6．又由命题2．1．2．4得到∣A∣=一6=λ·2·3，故λ=一1．涉及知识点：行列式11．[2012年] 设A为三阶矩阵，∣A∣=3．A*为A的伴随矩阵，若交换A的第1行与第2行得矩阵B，则∣BA*∣=_________．正确答案：先将矩阵B用初等变换E12与A表示．为利用AA*=∣A∣E，将所得表示式右乘A*．再取行列式．计算行列式时，要正确计算出初等矩阵的行列式∣E12∣．由题设有B=E12A，两边右乘A*得到BA*=E12AA*=∣A ∣E12E=∣A∣E12，则∣BA*∣=∣∣A∣∣E12∣=∣A∣3∣E12∣=33(一1)=一27．涉及知识点：行列式12．[2013年] 设A=(aij)是三阶非零矩阵，∣A∣为A的行列式，Aij为aij的代数余子式，若aij+Aij=0(i，j=1，2，3)，则∣A∣=__________．正确答案：利用A*=(Aij)及∣A∣=∣A∣3-1求之．由a=一A，则(a)=(－Aij)，(aij)T=(－Aij)T=一(Aij)，故AT=一A*，从而∣A∣=∣AT∣=∣—A*∣=(一1)3∣A∣3-1=一∣A∣2，即∣A∣2+∣A∣=∣A∣(∣A∣+1)=0，故∣A∣=0或∣A∣=一1．若∣A∣=0，则由∣A∣=ai1Ai1+ai1Ai2+ai3Ai3=一(ai12+ai22+ai32)=0(i=1，2，3)得到a=0(i，j=1，2，3)，即矩阵A为零矩阵，这与题设矛盾，故∣A∣=一1．涉及知识点：行列式13．[20l0年] 设A，B为三阶矩阵，且∣A ∣=3，∣B∣=2，∣A-1+B∣=2，则∣A+B-1∣=_________．正确答案：∣A+B-1∣=∣A+B-1∣，常用单位矩阵E将其恒等变形为∣A+B-1∣=∣A+B-1E∣而求之，也可在A+B-1的左和(或)右边乘以适当矩阵化为其行列式已知的矩阵而求之．解一∣A+B-1∣=∣EA+B-1E∣=∣(B-1B)A+B-1(A-1A)∣=∣B-1(BA+A-1A)∣=∣B-1(B+A-1)A∣=∣B-1∣∣B+A-1∣A∣=1．2．3=3．解二A-1(B-1+A)B=A-1B-1B+A-1AB=A-1+B，故∣A-1∣∣B-1+A∣∣B∣=∣A-1+B∣=2，即∣B-1+A∣=2∣A∣／∣B ∣=6／2=3．涉及知识点：行列式14．若齐次线性方程组只有零解，则λ应满足的条件是_________．正确答案：利用命题2．1．3．1(1)寻找λ满足的条件．因方程个数与未知数的个数相等，又该方程组只有零解，由命题2．1．3．1(1)知∣A∣≠0，从而∣A∣==(λ—1)2．于是当λ≠1时，∣A∣≠0，即该方程组只有零解．涉及知识点：行列式15．[2003年] 设α为三维列向量，αT是α的转置．若ααT=则αTα=_________．正确答案：由命题2．2．1．2知，αTα为ααT的主对角线元素之和．另一种思路是利用向量运算规律求出α，再求αTα．解一由命题2．1．1．2知，αTα为ααT的主对角线上的元素之和，即αTα=1+1+1=3．解二由ααT=[1，一1，1]知α=，于是αTα=3．涉及知识点：矩阵16．设A=，而n≥2为整数，则An－2An-1=_________．正确答案：求方阵的n次幂一般要先就n=2，n=3进行计算，然后归纳其规律，得出结论．也可用相似对角化及命题2．2．1．3求之．解一先求出n=2，3时，A2，A3的表示式，然后归纳递推求出An．当n=2时，A2==2A,A3=A2．A=2A·A=2A2=2．2A=22A，设Ak=2k-1A，下面证Ak+1=2kA．事实上，有Ak+1=Ak．A=2k-1A·A=2k-1A2=2k-1．2A=2kA．因而对任何自然数，有An=2n-1A，于是An一2An-1=2n-1．A－2·2n-2A=0．解二由于A为实对称矩阵，可用相似对角化求出An．由∣λE－A∣=λ(λ－2)2得到A的特征值λ1=λ2=2，λ3=0．由于A为实对称矩阵，必存在可逆阵P，使P-1AP=diag(2，2，0)=Λ，于是A=PΛP-1，An=PΛnP-1，2An-1=P(2Λn-1)P-1=PΛnP-1，故An一2An-1=0．涉及知识点：矩阵17．设A=，其中ai≠0(i=1，2，…，n)，则A-1=_________．正确答案：把A看作是A=的分块矩阵，利用分块矩阵的求逆公式(命题2．2．1．5(3))易求得A-1也可用初等行变换求之．涉及知识点：矩阵18．设A=,A*是A的伴随矩阵，则(A*)-1=_________．正确答案：直接利用式(2．2．2．1)求之．由式(2．2．2．1)得到(A*)-1= 涉及知识点：矩阵19．设四阶方阵A的秩为2，则其伴随矩阵A*的秩为________．正确答案：解一因A的秩为2，较其阶数4小2，由命题2．2．2．1知秩(A*)=0．解二由题设知A的秩为2，因而A的所有三阶子式等于0．于是A 的所有元素的代数余子式均为0，即A*=0，故秩(A*)=0．涉及知识点：矩阵解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

考研数学二（矩阵）模拟试卷21(总分58, 做题时间90分钟)1. 选择题选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1.设A和B都是n阶矩阵，则必有( )SSS_SINGLE_SELA ｜A+B｜=｜A｜+｜B｜。

B AB=BA。

C ｜AB｜=｜BA｜。

D(A+B) －1 =A －1 +B －1。

该题您未回答:х该问题分值: 2答案:C解析：因为｜AB｜=｜A｜｜B｜=｜B｜｜A｜=｜BA｜，所以C正确。

取B=一A，则｜A+B｜=O，而｜A｜+｜B｜不一定为零，故A错误。

由矩阵乘法不满足交换律知，B不正确。

因(A+B)(A －1 +B －1)≠E，故D也不正确。

所以应选C。

2.设A，B均为n阶可逆矩阵，则下列等式中必定成立的是( )SSS_SINGLE_SELA(A+B)(A—B)=A 2一B 2。

B(A+B) －1 =A －1 +B －1。

C ｜A+B｜=｜A｜+｜B｜。

D(AB) * =B * A *。

该题您未回答:х该问题分值: 2答案:D解析：根据伴随矩阵的定义可知 (AB) * =｜AB｜(AB) －1 =｜A｜｜B｜B －1 A －1 =B * A *，故选D。

3.设A为n阶非零矩阵，E为n阶单位矩阵。

若A 3 =O，则( )SSS_SINGLE_SELA E—A不可逆，E+A不可逆。

B E—A不可逆，E+A可逆。

C E一A可逆，E+A可逆。

D E—A可逆，E+A不可逆。

该题您未回答:х该问题分值: 2答案:C解析：已知(E—A)(E+A+A 2 )=E—A 3 =E，(E+A)(E—A+A 2 )=E+A 3 =E。

故E—A，E+A均可逆。

故应选C。

4.设A，B均为n阶矩阵，且AB=A+B，则①若A可逆，则B可逆；②若B可逆，则A+B可逆；③若A+B可逆，则AB可逆；④A一E恒可逆。

上述命题中，正确的个数为( )SSS_SINGLE_SELA 1。

B 2。

C 3。

D 4。

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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
评卷人得分
一、填空题
1．已知矩阵
2
7
b
A
a
-
⎡⎤
=⎢⎥
-⎣⎦
的逆矩阵是
2
73
a
B
⎡⎤
=⎢⎥
⎣⎦
，则=
+b
a．
2．已知以,x y为变量的二元一次方程组的增广矩阵为
211
120
-
⎛⎫
⎪
-
⎝⎭
，则这个二元一次方程组
的解为____________.
评卷人得分
二、解答题
3．二阶矩阵M对应的变换将点(1,1)
-与(2,1)
-分别变换成点(1,1)
--与(0,2)
-.
(1)求矩阵M的逆矩阵1-
M；
(2)设直线l在变换M作用下得到了直线:24
m x y
-=，求l的方程．
4．求矩阵
14
26
M
-⎡⎤
=⎢⎥
⎣⎦
的特征值和特征向量．。

考研数学二（行列式、矩阵、向量）历年真题试卷汇编2(题后含答案及解析)题型有：1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

1．记行列式为f(x)，则方程f(x)＝0的根的个数为A．1．B．2C．3D．4正确答案：B解析：[分析] 本题实质上是考查四阶行列式的计算问题，可利用行列式的性质进行计算，得到f(x)后，即可确定其根的个数．[详解] 因为由此可知f(x)＝0的根的个数为2，故应选(B)．[评注] 由于数学二只要求考查线性代数初步，相对内容较少，行列式的计算问题基本上每年出一题，因此利用行列式的定义、性质和按行或列展开定理进行计算应熟练掌握．知识模块：行列式2．设A是m×n矩阵，B是n×m矩阵，则A．当m＞n时，必有行列式｜AB｜≠0．B．当m＞n时，必有行列式｜AB｜＝0．C．当n＞m时，必有行列式｜AB｜≠0．D．当n＞m时，必有行列式｜AB｜＝0．正确答案：B解析：[分析] 四个选项在于区分行列式是否为零，而行列式是否为零又是矩阵是否可逆的充要条件，问题转化为矩阵是否可逆，而矩阵是否可逆又与矩阵是否满秩相联系，最终只要判断AB是否满秩即可．[详解] 因为AB为m 阶方阵，且r(AB)≤min{r(A)，r(B)}≤min{m，n)，当m＞n时，由上式可知，r(AB)≤n＜m，即AB不是满秩的，故有行列式｜AB｜＝0．故应选(B)．[评注] 本题不知矩阵AB的具体元素，因此直接应用行列式的有关计算方法进行求解是困难的．对于此类抽象矩阵行列式的计算往往可考虑转换为利用：1．矩阵的秩(判断行列式是否为零)；2．行(列)向量组的线性相关性；3．方程组解的判定；4．特征值和相似矩阵的性质等进行计算．知识模块：行列式3．设A是3阶方阵，将A的第1列与第2列交换得B，再把B的第2列加到第3列得C，则满足AQ—c的可逆矩阵Q为A．B．C．D．正确答案：D解析：[分析] 本题考查初等矩阵的概念与性质，对A作两次初等列变换，相当于右乘两个相应的初等矩阵，而Q即为这两个初等矩阵的乘积．[详解] 由题设，有，于是，故应选(D)．知识模块：矩阵4．设A为n(n≥2)阶可逆矩阵，交换A的第1行与第2行得矩阵B，A*，B*分别为A，B的伴随矩阵，则A．交换A*的第1列与第2列得B*．B．交换A*的第1行与第2行得B*．C．交换A*的第1列与第2列得－B*．D．交换A*的第1行与第2行得－B*．正确答案：C解析：[分析] 本题考查初等变换的概念与初等矩阵的性质，只需利用初等变换与初等矩阵的关系以及伴随矩阵的性质进行分析即可．[详解] 由题设，存在初等矩阵E12(交换n阶单位矩阵的第1行与第2行所得)，使得E12A＝B，于是B*＝(E12A)*＝A*E12*＝A*｜E12｜.E12－1＝－A*E12，即A*E12＝－B*，故应选(C)．[评注] 注意伴随矩阵的运算性质：AA*＝A*A＝＝｜A｜E，当A可逆时，A*＝｜A｜A－1，(AB)*＝B*A*．知识模块：矩阵5．设A为3阶矩阵，将A的第2行加到第1行得B，再将B的第1列的－1倍加到第2列得C，记P＝，则A．C＝P－1AP．B．C＝PAP－1．C．C＝PTAP．D．C＝PAPT．正确答案：B解析：由题设可得，而，则有C＝PAP－1．故应选(B)．知识模块：矩阵6．设A，P均为3阶矩阵，PT为P的转置矩阵，且PTAP＝．若P＝(α1，α2，α3)，Q＝(α1＋α2，α2，α3)，则QTAQ为A．B．C．D．正确答案：A解析：因为Q＝P．于是．即(A)正确．知识模块：矩阵7．设A为3阶矩阵，将A的第二列加到第一列得矩阵B，再交换B的第二行与第三行得单位矩阵，记，则A＝A．P1P2．B．P1－1P2．C．2P1．D．2P1－1．正确答案：D解析：由已知条件有P2AP1E得A＝P2－1EP1－1＝P2P1－1．故应选(D)．知识模块：矩阵8．设A为3阶矩阵，P为3阶可逆矩阵，且P－1AP＝若P＝(α1，α2，α3)，Q＝(α1＋α2，α2，α3)，则Q－1AQ＝A．B．C．D．正确答案：B解析：由已知条件有Q＝P，因此故应选(B)．知识模块：矩阵9．设A是任一n(n≥3)阶方阵，A*是其伴随矩阵，又k为常数，且k≠0，±1，则必有(kA)*等于A．kA*．B．kn－1A*．C．knA*．D．k－1A*．正确答案：B解析：[分析] 利用伴随矩阵的定义讨论即可．若加强条件，则可令A可逆．[详解1] 采用加强条件的技巧，设A可逆，则由AA*＝A*A＝｜A｜E，知A*＝｜A｜A－1，于是(kA)*＝｜kA｜(kA)－1＝kn｜＝kn－1｜A｜A－1＝kn－1A*．故应选(B)．题设k≠0，±1，n≥3，主要是为了做到四个选项只有一个是正确的．[详解2] 由A*的定义，设A＝(aij)n ×n，其元素aij的代数余子式记作Aij，则矩阵kA＝(kaij)n×n，若其元素的代数余子式记作△ij(i，j＝1，2，…，n)，由行列式性质有△ij＝kn－1Aij(i，j＝1，2，…，n)．从而(kA)*＝kn－1A*．[评注] 涉及与A*有关的题目，一般利用A*的定义和公式AA*＝｜A｜E．知识模块：矩阵10．设A，B均为2阶矩阵，A*，B*分别为A，B的伴随矩阵．若｜A｜＝2，｜B｜＝3，则分块矩阵的伴随矩阵为A．B．C．D．正确答案：B解析：利用伴随矩阵的公式，有。

矩阵的概念矩阵的线性运算矩阵的乘法方阵的幂方阵乘积的行列式矩阵的转置逆矩阵的概念和性质矩阵可逆的充分必要条件伴随矩阵矩阵的初等变换初等矩阵矩阵的秩矩阵的等价分块矩阵及其运算1.理解矩阵的概念，了解单位矩阵、数量矩阵、对角矩阵、三角矩阵的定义及性质，了解对称矩阵、反对称矩阵及正交矩阵等的定义和性质．2.掌握矩阵的线性运算、乘法、转置以及它们的运算规律，了解方阵的幂与方阵乘积的行列式的性质．3.理解逆矩阵的概念，掌握逆矩阵的性质以及矩阵可逆的充分必要条件，理解伴随矩阵的概念，会用伴随矩阵求逆矩阵.4.了解矩阵的初等变换和初等矩阵及矩阵等价的概念，理解矩阵的秩的概念，掌握用初等变换求矩阵的逆矩阵和秩的方法．5.了解分块矩阵的概念，掌握分块矩阵的运算法则．本章核心内容如下：（1）矩阵的幂运算：①秩为1的矩阵：1)(=A r ,可以分解为列矩阵（向量）×行矩阵（向量）的形式，再采用结合律；②型如，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=000000c b a A 或⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000000c b a ,或⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡k c k b a k 000，利用二项式展开；③利用特征值和相似对角化：∧=−AP P 1；④分块矩阵：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C B A 00.（2）伴随矩阵重要公式及求法：①伴随的秩序：⎪⎩⎪⎨⎧−<−===1)(01)(1)()(*n A r n A r n A r nA r ；②伴随得特征值：*1*(,)A AA AX X A A A X X λλλ− == ⇒ =；（※※）③伴随的重要公式：1*−=n AA ***)(AB AB =A AA n 2**)(−=（3≥n）1*−=A A A /AA A *1=−，*1*)(A k kA n −=，AAA A ==−−*11*)()(，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛***B A OO A B B O O A ，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛O A B B A O O B A O mn***)1(（m m A ×n n B ×）（3）逆矩阵：①求1−A 的方法：⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==⇒=−−−−−−−−.43,21111111*1*1O A B O O B A O B O O A B O O A A A A A A A B A E B A A n n ）分块矩阵法：（；为三阶、四阶数值型）（）初等行（列）变换法（；为二阶、三阶数值型）法（）（）；为抽象矩阵：）定义法（（②逆的重要公式：()111−−−=A B AB T T A A )()(11−−=()*11*)(−−=A A ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−111B A B A ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−111A B B A ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−−−11111B O CB A A B O C A ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−−−11111B CA B O A BC O A （4）初等矩阵变换：①初等变换（3）方法：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎯⎯⎯⎯⎯⎯→⎯⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=+100010041)3(100030001)2(100001010)1(1000100012141232列）行（至第列）倍乘行（第行（列）倍乘第行（列）变换（交换）A ②初等变换的求逆（3）公式：⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛1000010101000010101-，⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛10000103101000030101-，⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛51000100015000100011-（5）矩阵方程：①B AX =⇒B A X 1−=；②B XA =⇒1−=BA X ；③C AXB =⇒11−−=CB A X .（系数矩阵一般可逆）（6）矩阵的秩：①)()()(T T AA r A r A r ==；②)()(kA r A r =（0≠k）；③)()()(B r A r B A r +≤±；④)}(),(min{)(B r A r AB r ≤⇔)()(A r AB r ≤，)()(B r AB r ≤；⑤0=××s n n m B A n B r A r ≤+⇒)()(；⑥⎪⎩⎪⎨⎧−<−===1)(01)(1)()(*n A r n A r nA r n A r ；⑦B A ~)()(B r A r =⇒.本章重点是伴随矩阵、可逆矩阵、初等变换、矩阵的秩，在这一章中必有一道小题4分.从历年真题考题来看，初等变换、矩阵的秩尤其重要.一、选择题：1、设B A ,均为n 阶矩阵（2≥n ），E 为单位矩阵，则有（）（A）2222)(B AB A B A ++=+（C）22))((B A B A B A −=+−（C）))((2E A E A E A +−=−（D）222)(B A AB =2、设C B A ,,均为n 阶矩阵，且A 可逆，下列命题正确的是（）（A）若BC BA =，则C A =（B）若CB AB =，则C A =（C）若0=AB ，则0=B （D）若0=BC ，则0=C 3、设B A ,均为n 阶方阵，满足等式0=AB ，则必有（）（A）0=A 或0=B （B）=+B A （C）0=A 或0=B （D）0=+B A 4、设B A ,为n 阶对称矩阵，且B 可逆，则下列矩阵中为对称矩阵的是（）（A）AB AB 11−−−（B）A B AB 11−−+（C）11−−AB B（D）2)(AB 5、设矩阵33)(×=ij a A 满足T A A =*，其中*A 为A 的伴随矩阵，T A 为A 的转置矩阵，若13111,,a a a 2为三个相等的正数，则11a 为（）（A）33（B）3（C）31（D）36、设n 阶矩阵A 非奇异（2≥n ），*A 是A 的伴随矩阵，则（）（A）A A A n 1**)(−=（B）A A An 1**)(+=（C）AAA n 2**)(+=（D）AAAn 2**)(+=7、设A 是任一n 阶方阵（3≥n ），*A 是A 的伴随矩阵，又k 为常数，且10±≠，k ，则必有=*)(kA （）（A）*kA（B）*1A k n −（C）*A kn（D）*1A k−8、设B A ,为n 阶矩阵，**,B A 分别为B A ,的伴随矩阵，分块矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B O O A C ，则C 的伴随矩阵=*C （）（A）⎥⎦⎤⎢⎣⎡**B B O O A A （B）⎥⎦⎤⎢⎣⎡**A A O OB B （C）⎥⎦⎤⎢⎣⎡**A B OO B A （D）⎥⎦⎤⎢⎣⎡**B A OO A B 9、设n 阶方阵C B A ,,满足关系式E ABC =，其中E 是n 阶单位阵，则下式未必有（）（A）EBCA =（B）EA B CT T T=（C）ECAB=（D）EACB =10、设C B A ,,为n 阶方阵，且E CA BC AB ===，则=++222C B A （）（A）0（B）E（C）E2（D）E311、设)21,0,...,0,21(=a ，矩阵a a E A T −=，a a E B T 2+=，其中E 是n 阶单位阵，则AB 等于（）（A）0（B）E −（C）E （D）aa E T +12、设C B A ,,均为n 阶矩阵，E 是n 阶单位阵，若AB E B +=，CA A C +=，则C B −为（）（A）E （B）E−（C）A （D）A−13、设11,,,−−++B A B A B A 均为n 阶可逆矩阵，则111)(−−−+B A 等于（）（A）11−−+B A （B）BA +（C）B B A A 1)(−+（D）1)(−+B A 14、设A 为3阶矩阵，将A 的第2行加到第1行得到B ，再将B 的第1列的)1(−倍加到第2列得到C ，记⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=100010011P ，则：（）（A）AP P C1−=（B）1−=PAP C （C）AP P C T =（D）TPAP C =15、设P A ,均为3阶矩阵，TP 为P 的转置，且，⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=200010001AP P T 若),,(321ααα=P ，),,(3221αααα+=Q ，则：AQ Q T 等于（）（A）⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛200011012（B）⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛200021011（C）⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛200010002（D）⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛20002000116、设A 为3阶矩阵，将A 的第2列加到第1列，得到B ，再交换B 的第2行与第3行得到E ，记，，⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=01010000110001100121P P 则：=A （）（A）21P P （B）211P P −（C）12P P （D）112−P P 17、设B A ,为非零矩阵，且O AB =，则A 和B 的秩（）（A）必有一个等于零（B）都小于n （C）一个小于n（D）一个等于n二、填空题：18、计算下列行列式乘积：①=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛231343452161.②()=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛312321.③()=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛321312.④()=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321332313232212131211321x x x a a a a a a a a a x x x .19、设E A 23=，证明：E A 2+可逆，并求=+−1)2(E A .20、设T a)1,0,1(−=，矩阵T aa A =，n 为正整数，则=−n A aE .21、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=101020101A ，而2≥n 为正整数，则=−−12n n A A .22、设3阶矩阵B A ,满足E B A AB =−−，其中E 为三阶单位矩阵，若⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=102020101A ，则=B .23、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=543022001A ，*A 是A 的伴随矩阵，则=−1*)(A .24、设4阶方阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−=1100210000120025A ，则=−1A .25、设⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=−000000000000121⋯⋯⋮⋮⋮⋮⋯⋯nn a a a a A ，其中n i a i ,...,2,1,0=≠，则.1=−A 26、设⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−=7600054000320001A ，E 为4阶单位矩阵，且)()(1A E A EB −+=−，则：=+−1)(B E .27、设矩阵A 满足042=−+E AE A ，其中E 为单位矩阵，则=−−1)(E A .28、设矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=3211A ，E A A B 232+−=，则=−1B .29、设B A ,均为3阶矩阵，E 是3阶单位矩阵.已知B A AB +=2，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=202040202B ，则=−−1)(E A .30、计算：=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2013201200101010054343232101010100.31、矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0111001100010000A ，则=)(3A r .32、已知A 是非零矩阵，且O A =2，则=)(*A r .33、设B A ,均为n 阶矩阵，且1−=B ABA ，E 为单位矩阵，则=++−)()(AB E r AB E r .三、解答题：34、已知实矩阵33)(×=ij a A 满足以下条件：（1）ij ij A a =（3,2,1,=j i ），其中ij A 是ij a 的代数余子式；（2）011≠a .计算行列式A .35、设0=k A （k 为正整数），证明：121...−−++++=−k A A A E A E ）（.36、设方阵A 满足：O E A A =−−22，证明：A 及E A 2+都可逆，并求1−A 及1)2(−+E A .37、设B A ,为n 阶方阵，若B A AB +=.（1）证明：E A −可逆且BA AB =;（2）已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=200012031B ，求矩阵A .38、已知B A ,为3阶矩阵，且满足E B B A 421−=−，其中E 是3阶单位矩阵.（1）证明：矩阵E A 2−可逆；（2）若⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=200021021B ，求矩阵A .39、设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=321011330A ，且满足B A AB 2+=，求矩阵B .40、设⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−=390013000003000013000013A ，求n A .一、选择题：1、答案：（C）.【考点】考查矩阵运算.解：矩阵运算，一般没有BA AB ≠.例，()⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛936624312312321，()13332112321312=×+×+×=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛BA AB ≠⇒;例，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛341201104321⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛214343210110BA AB ≠⇒;222332)(×××=AB B A ，333223)(×××=BA A B BA AB ≠⇒;333113)(×××=AB B A （左行右列），111331)(×××=BA A B （左行右列）BA AB ≠⇒.特别地，22))((B BA AB A B A B A −+−=−+，222)(B BA AB A B A +++=+但：E A E A E A −=−+2))((，EA A E A ++=+2)(22))((23E A A E A E A ++−=−))((23E A A E A E A +−+=+【注】：尤其要注意kE A =3的情形.))((23E A A E A E A ++−=−))((23E A A E A E A +−+=+2、答案：（C）.【考点】考查矩阵运算.解：对于（A），C A A BC BA =⇒′≠⎭⎬⎫=可逆，但C A B BC BA =⇒⎭⎬⎫=可逆.例：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛993312516321，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛993311116321⇒C A ≠.故（A）错误.对于（B），C A A CB AB =≠⇒⎭⎬⎫=可逆,但C A B CB AB =⇒⎭⎬⎫=可逆.例：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−993362311521，⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛993362311111⇒C A ≠.故（B）错误.对于（C），则对0=AB ，左乘1−A ，01=−AB A ，则0=B .故（C）正确.对于（D），0=AB ≠0=⇒A 或者0=B .例：O =⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛000021-4-24221,()01-11321=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛.故（D）错误.3、答案：（C）.【考点】考查矩阵运算.解：对0=AB ，用行列式乘法公式：0==AB B A .则0=A 或0=B .4、答案：（B）.【考点】考查矩阵（对称、反对称）运算.解：对于（A），TT T T T T T B A A B A B AB A B AB)()()()()(111111−−−−−−−=−=−1111)()(−−−−−=−=AB A B B A A B T T T T ，所以（A）不对.对于（B），TT T T T T T B A A B A B AB A B AB)()()()()()()(111111−−−−−−+=+=+A B AB AB A B B A A B T T T T 111111)()()()(−−−−−−+=+=+=，所以（B）不对.对于（C），1111)()()()()(−−−−===BAB B A B B A B AB BT T T T T T T ，所以（C）不对.对于（D），2222)()(])[(])[(BA A B AB AB T T T T===，所以（D）不对.5、答案：（A）.【考点】考查矩阵（ij ijA a =或T A A =*）的运算.解：由于T A A =*，即：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡332313322212312111332313322212312111a a a a a a a a a A A A A A AA A A ，因此ij ij A a =，所以03211222111313121211111312>=++=++=a a a a A a A a A a A ,又T A A =*，两边取行列式，则：A A AA T ===−13*，即A A =2，则有1=A ，因此，13211=a ，3311=a .6、答案：（C）.【考点】考查矩阵伴随.解：根据伴随矩阵的关系：E A A A AA ==**.现将*A 视为关系式中的A ，则有：E A A A A A *******)()(==，由1*−=n AA 及AA A=−1*)(可得：A A AA AA A An n 211****)()(−−−===.7、答案：（B）.【考点】考查矩阵伴随.解：当A 可逆时，由1*−=A A A 有：*111*1)()(A k A kA k kA kA kA n n −−−=⋅==.8、答案：（D）.【考点】考查矩阵伴随（分块矩阵）.解：⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==−−−−1111*B O O A B A B O O A B O O A C C C ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=**B A O O A B .9、答案：（D）.【考点】考查矩阵（定义）的逆.解：由C B A ,,都是n 阶方阵，且E ABC =知：①E BC A =)(，即A 与BC 互为逆矩阵，则有：E BCA =，故（A）正确.②T T T T T A B C ABC E E ===)(，故（B）正确；③E C AB =)(，即AB 与C 互为逆矩阵，则有：E CAB =，故（C）正确.10、答案：（D）.【考点】考查矩阵（定义）的逆.解：由C B A ,,为n 阶方阵，且E CA BC AB ===，我们取C B A ,,为n 阶单位阵.故E C B A 3222=++.11、答案：（C）.【考点】考查矩阵乘法.解：a aa a a a E a a a a a a E a a E a a E AB T T T T T T T T )(2))((2)2)((+−=+−=+−=E a a a a E T T =+−=.12、答案：（A）.【考点】考查矩阵逆运算.解：由AB E B +=⇒E B A E =−)(⇒1)(−−=A E B ；由CA A C+=⇒A A E C =−)(⇒1)(−−=A E A C ；所以E A E A E A E A A E C B =−−=−−−=−−−−111))(()()(.13、答案：（C）.【考点】考查矩阵（定义）的逆.解：利用矩阵逆的运算法则：AA B B B A B A AB E A B A 1111111111)(])([)]([)(−−−−−−−−−−+=+=+=+或者1111))(()()(−−−−++=++=B A B A B A B B A A E，则：B A B B A A +=+−−])(11，⇒=+−−−111)(B A B B A A 1)(−+.14、答案：（B）.【考点】考查矩阵初等变换.解：按照已知条件，用初等变换描述有：AB ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100010011⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=100010011B C 因此A C ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1000100111100010011−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−PAP .15、答案：（A）.【考点】考查初等变换.解：因为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=+100011001),,(),,(3213221ααααααα，即：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100011001P Q ，于是⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100011001)(100010011100011001100011001AP P P A P AQ Q T TT ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=200011012100011001200010001100010011.16、答案：(D).【考点】考查初等变换.解：依题意，B A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100011001，E B =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡010100001，即：B Ap =1，E B P =2⇒E Ap p =)(12，所以11121112−−−−==P P EP P A .17、答案：（B）.【考点】考查矩阵O AB =的秩.解：由矩阵B A ,非零⇒1)(≥A r 1)(≥B r 又O AB =⇒nB r A r ≤+)()(因此,矩阵B A ,的秩都小于n .二、填空题：18、答案：①⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−−=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−=+−=×+−×+×−=+−=×+−×+×−=+−=×+−×+×=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛35153612323)3(4135815224)3(51215218121)3(611231343452161;②()()12)12642232221(312321==++=×+×+×=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛；③()⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛963321642321312；④()()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡33322311332322211231321211132132332313232212131211321x a x a x a x a x a x a x a x a x a x x x x x a a a a a a a a a x x x 233332231313322322221212311321122111x a x x a x x a x x a x a x x a x x a x x a x a ++++++++=121231132112233322222111222x x a x x a x x a x a x a x a +++++=.【考点】考查行列式计算.【注】：s m s n n m C B A ×××=.19、答案：10)42(2E A A +−.【考点】考查矩阵的逆运算.解：由E A 23=变形为：E E A A E A 10)42)(2(2=+−+,于是：E E A A E A =+−+10)42()2(2，故10)42()2(21E A A E A +−=+−.20、答案：)2(2n a a−.【考点】考查1)(=Taa r 的有关行列式运算.解：因⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−=−⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−==101000101)101(101T aa A ，而2101)101(=⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛−−==a a A T ，所以A A n n 12−=，)2(202002022211111n n n n n n n a a a a a A aE A aE −=−−=−=−−−−−−.21、答案：O .【考点】考查矩阵运算.解：由于11)2(2−−−=−n n n A E A A A ,而⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−=−1010001012E A ，又O A E A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−=−101020101101000101)2(，所以O A A n n =−−12.22、答案：21.【考点】考查矩阵的逆及行列式值.解：由E B A AB =−−，即：E A B E A E A +=−+))((.因为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=+202030102E A ，知E A +可逆，故1)(−−=E A B .而2002010100=−=−E A .又因AA 11=−,故21)(1=−=E A B .23、答案：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡543022001101.【考点】考查伴随运算.解：由EA AA =*知：E A AA =*，故AA A =−1*)(，又10543022001==A ,所以⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=−543022001101)(1*A .24、答案：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−3131003231000520021.【考点】考查分块矩阵求逆.解：由⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=−−−1110000C B C B A ，设⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=−−5221122511B ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=−−112131112111C ⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−=−313100323100005200211102100001200251-1A .【注】在今后考研中一定还要注意⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=−−−−O BC O O C B O A 1111这种题型.25、答案：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=−−01000010000110001211n n a a a a A ⋯⋮⋮⋮⋮⋯⋯⋯.【考点】考查分块矩阵求逆.解：由⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=−−−−O BC O O C B O A 1111，又⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=−21111a a C ⋱，所以，⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=−−01000010000110001211n n a a a a A ⋯⋮⋮⋮⋮⋯⋯⋯.26、答案：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−4300032000210001【考点】考查矩阵的逆运算.解：若先求出1)(−+A E，再作矩阵乘法求出B ，最后通过求逆得到1)(−+B E .因此要求我们利用单位矩阵恒等变形：1`11)(2)]()[()()()(−−−+=++−+=+−+=+A E A E A E A E E A E A E E B .所以)(21])(2[)(11`1A E A E E B +=+=+−−−⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−=4300032000210001或者，由)()(1A E A E E B −+=+−，左乘A E +得：A E EB A E −=++))((⇒EA E A E A EB A E 2)()(=++−=+++即有：E B E A E 2))((=++.以下同解.27、答案：2)2(E A +.【考点】考查抽象矩阵定义法求可逆矩阵.解：由042=−+E AE A ⇒EE A E A 2)2)((=+−即：E E A E A =+−2)2()(2)2()(1E A E A +=−−.28、答案：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−−11210.【考点】考查矩阵逆运算.解：因为))(2(232E A E A E A A B−−=+−=，所以1111)2()()])(2[(−−−−−−=−−=E A E A E A E A B 又⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=−−−021*******)(11E A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=−−−12111211)2(11E A .所以，=−1B ⎥⎦⎤⎢⎣⎡−021221=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−1211⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−−11210.29、答案：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡001010100.【考点】考查矩阵的逆运算.解：由B A AB +=2⇒E E B E A 2)2)((=−−,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=−=−−001010100)2(21)(1E B E A .30、答案：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡345234123.【考点】考查初等行变换.解：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡3452341230010101005434323210101010020132012⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡34523412331、答案：1)(3=Ar .【考点】考查矩阵的幂运算.解：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00120001000000002A ,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=0010000000000003A ,所以1)(3=A r .32、答案：0.【考点】考查伴随矩阵的秩.解：由O A =2知，5)()(≤+A r A r ，所以4)(<A r ，故0)(=A r .33、答案：n .【考点】考查矩阵的秩.解：由1−=B ABA 知，E ABAB =，所以OE AB E AB =−+))((则n E AB r E AB r ≤−++)()(.又E E AB AB E 2)()(=++−，所以nE r E AB r AB E r =≥++−)2()()(因此，n E AB r E AB r =−++)()(.三、解答题：34、答案：1.【考点】考查行列式（矩阵）计算：T A A =*或ij ij a A =.（与选择题第5题同解）解：由于T A A =*，即：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡332313322212312111332313322212312111a a a a a a a a a A A A A A AA A A ，因此ij ij A a =，所以03211222111313121211111312>=++=++=a a a a A a A a A a A ,又T A A =*，两边取行列式，则：A A AA T ===−13*，即A A =2，则有1=A .35、答案：原命题成立.【考点】考查0=k A 的相关运算.解：由0=k A 知：)...(21E A A A E A E A E k k k ++++−=−=−−−）（所以，)...(121−−++++−=−k A A A E E A ）（,故命题成立.36、答案：)(1E A A −=−；)3(41)2(1E A E A −−=+−.【考点】考查抽象矩阵的逆.（定义法）解：①由EA A O22−−=⇒)(2E A A E −=，故)(1E A A −=−；②由EA A O 22−−=⇒E E A E A 4)3)(2(−=−+，故)3(41)2(1E A E A −−=+−.37、答案：(1)1)(−−+=⇒E B E A ；(2)⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=2000131-0211A .【考点】考查矩阵的逆运算.解：（1）：由AB B A =+知：=+−−E B A AB E E B E A =−−)(）（.所以E A −可逆，且E A E B −=−−1）（1)(−−+=⇒E B E A .EE A E B =−−）（)(即：0=−−A B BA ⇒BAB A =+又AB B A =+所以BA AB =.（2）由于11100002030)(−−⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=−E B ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000031-0210，故⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=2000131-0211A .38、答案：)4(8121-E B E A −=−）（；⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=200011020A .【考点】考查矩阵的逆运算.解：（1）由EB B A421−=−左乘A 知：042=−−AB AB .从而E E B E A 8)4(2=−−）（，即E E B E A =−⋅−)4(812）（.则E A 2−可逆，且)4(8121-E B E A −=−）（.(2)由（1）知1)4(82−−+=E B E A .而112-0002-102-3-4−−⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=−）（E B ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=21-00083-81-04141-故⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=200011020A .【注意】如果只要证明E A 2−可逆，那么由042=−−A B AB A B E A 42=−⇒）（.因为A 可逆，知.0443≠=A A 故02≠⋅−B E A ，就可证出E A 2−可逆.39、答案：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−011321330.【考点】考查矩阵运算.解：B A AB 2+=⇒A B E A =−)2(，而021210113322≠=−−−=−E A ，故A E A B 1)2(−−=，由⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=−100010001121011332)2(⋮⋮E E A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−→2112123121232321100010001⋮所以⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=−21212123212123321)2(1-E A 因此，A E A B 1)2(−−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−−−=212121232121232321⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−321011330=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−011321330.【注】此题还可以用伴随矩阵来求逆，不妨试一试，但要注意计算准确.40、答案：见解析.【考点】考查矩阵的幂运算.解：将矩阵A 分块，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n nn C OO B A ，D E B +=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=30001000101000100013300130013，其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=000100010D ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=0000001002D ，O D D n ===...3,所以，22211333)3(D C D C D E B n n n n n n n −−++=+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=−−−000000300000300030300030003221111n n n n n n n n nC C C ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=−−−n n n n n n n n n C C C 300330333112211()13313913−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=C ，所以，()()()133113311331−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=⋯n C ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅−⋅−⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=1-1-1-1-1-1-636961633913613316n n n n n n 所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n nn C OO B A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅⋅−⋅−⋅=−−−−−−−11111122116369000663000003000033000333n n n n n n n n n n n n nC C C .。

第二章矩阵一、知识点复习1、矩阵的定义由m⨯n个数排列成的一个m行n列的表格，两边界以圆括号或方括号，就成为一个m⨯n型矩阵。

例如2 -1 0 1 11 1 1 0 22 5 4 -2 93 3 3 -1 8 是一个4⨯5矩阵.一个矩阵中的数称为它的元素,位于第i行第j列的数称为(i,j)位元素。

元素全为0的矩阵称为零矩阵,通常就记作0。

两个矩阵A和B相等(记作A=B)，是指它的行数相等，列数也相等(即它们的类型相同)，并且对应的元素都相等。

2、n阶矩阵与几个特殊矩阵行数和列数相等的矩阵称为方阵，行列数都为n的矩阵也常常叫做n阶矩阵。

n阶矩阵的从左上角到右下角的对角线称为主对角线。

下面列出几类常用的n阶矩阵,它们都是考试大纲中要求掌握的.对角矩阵: 对角线外的的元素都为0的n阶矩阵.单位矩阵: 对角线上的的元素都为1的对角矩阵,记作E(或I).数量矩阵: 对角线上的的元素都等于一个常数c的对角矩阵,它就是c E.上三角矩阵: 对角线下的的元素都为0的n阶矩阵.下三角矩阵: 对角线上的的元素都为0的n阶矩阵.对称矩阵: 满足A T=A矩阵，也就是对任何i,j,(i,j)位的元素和(j,i)位的元素总是相等的n阶矩阵.反对称矩阵:满足A T=-A矩阵.也就是对任何i,j,(i,j)位的元素和(j ,i)位的元素之和总等于0的n阶矩阵.反对称矩阵对角线上的元素一定都是0.) 正交矩阵：若AA T=A T A=E，则称矩阵A是正交矩阵。

（1）A是正交矩阵⇔A T=A-1 （2）A是正交矩阵⇔2A=1阶梯形矩阵:一个矩阵称为阶梯形矩阵，如果满足:①如果它有零行，则都出现在下面。

②如果它有非零行，则每个非零行的第一个非0元素所在的列号自上而下严格单调递增。

把阶梯形矩阵的每个非零行的第一个非0元素所在的位置称为台角。

每个矩阵都可以用初等行变换化为阶梯形矩阵，这种运算是在线性代数的各类计算题中频繁运用的基本运算，必须十分熟练。