武汉理工大学whut线性代数考试试题及其参考答案(七)
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《线性代数与概率统计》随堂练习参考答案1.计算?()A.B.C.D.参考答案:A2.行列式?A.3B.4C.5D.6参考答案:B3.利用行列式定义计算n阶行列式:=?( ) A.B.C.D.参考答案:C4.用行列式的定义计算行列式中展开式,的系数。
A.1, 4B.1,-4C.-1,4D.-1,-4参考答案:B5.计算行列式=?()A.-8B.-7C.-6D.-5参考答案:B6.计算行列式=?()A.130B.140C.150D.160参考答案:D7.四阶行列式的值等于()A.B.C.D.参考答案:D8.行列式=?()A.B.C.D.参考答案:B9.已知,则?A.6mB.-6mC.12mD.-12m参考答案:A10.设=,则?A.15|A|B.16|A|C.17|A|D.18|A|参考答案:D21.(单选题) 设矩阵,求=?A.-1;B.0;C.1;D.2.参考答案:C11.设矩阵,求=?A.-1B.0C.1D.2参考答案:B12.计算行列式=?A.1500B.0C.1800D.1200参考答案:C13.齐次线性方程组有非零解,则=?()A.-1B.0C.1D.2参考答案:C14.齐次线性方程组有非零解的条件是=?()A.1或-3B.1或3C.-1或3D.-1或-3参考答案:A16.(单选题) 如果非线性方程组系数行列式,那么,下列正确的结论是哪个?A.无解;B.唯一解;C.一个零解和一个非零解;D.无穷多个解参考答案:B17.(单选题) 如果齐次线性方程组的系数行列式,那么,下列正确的结论是哪个?A.只有零解;B.只有非零解;C.既有零解,也有非零解;D.有无穷多个解.参考答案:A15.齐次线性方程组总有___解;当它所含方程的个数小于未知量的个数时,它一定有___解。
A.零零B.零非零C.非零零D.非零非零参考答案:B16.设,,求=?()A.B.C.D.参考答案:D17.设矩阵,,为实数,且已知,则的取值分别为?()A.1,-1,3B.-1,1,3C.1,-1,-3D.-1,1,-3参考答案:A18.设, 满足, 求=?()A.B.C.D.参考答案:C19.设,,求=?()A.B.C.D.参考答案:D20.如果,则分别为?()A.0,3B.0,-3C.1, 3D.1,-3参考答案:B21.设,矩阵,定义,则=?()A.0B.C.D.参考答案:B26.(单选题) 设,n>1,且n为正整数,则=?A.0 ;B.-1 ;C.1 ;D..参考答案:D22.设,n为正整数,则=?()A.0B.-1C.1D.参考答案:A23.设为n阶对称矩阵,则下面结论中不正确的是()A.为对称矩阵B.对任意的为对称矩阵C.为对称矩阵D.若可换,则为对称矩阵参考答案:C24.设为m阶方阵,为n阶方阵,且,,,则=?()A.B.C.D.参考答案:D25.下列矩阵中,不是初等矩阵的是:()A. B.C. D.参考答案:C26.设,求=?()A.B.C.D.参考答案:D27.设,求矩阵=?()A. B.C. D.参考答案:B28.设均为n阶矩阵,则必有()A.B.C.D.参考答案:C29.设均为n阶矩阵,则下列结论中不正确的是()A.若,则都可逆B.若,且可逆,则C.若,且可逆,则D.若,且,则参考答案:D30.设均为n阶可逆矩阵,则下列结论中不正确的是()A.B.C.(k为正整数)D.(k为正整数)参考答案:B31.利用初等变化,求的逆=?()A. B.C. D.参考答案:D32.设,则=?( )A. B.C. D.参考答案:B33.设,是其伴随矩阵,则=?()A. B.C. D.参考答案:A34.设n阶矩阵可逆,且,则=?()A. B.C. D.参考答案:A35.阶行列式中元素的代数余子式与余子式之间的关系是。
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,,)110001111110010002001200020001001i in i n i n r r r r n nn n n D nnn n n n n ==+++---=-------…..…(4分)()(1)(2)(1)112200001(1)1(1)(1)()(1)1222000000n n n n n n nnn n n n n n n n n n n -------+++=⋅=⋅⋅-⋅-=⋅⋅---...….(9分) 2、记 121624,1713A A ---⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,则121,1A A =-=;…..…………………………………..…..……...(4分)又1112767637,111112A A -----⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-== ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以17600110000370012A --⎛⎫⎪ ⎪= ⎪-⎪-⎝⎭-。
………………………...(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-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭~1011012200220000-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭~100001040011000⎛⎫⎪ ⎪⎪- ⎪⎝⎭………...(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 t t t t t t t t ⎛⎫-⎪--+-- ⎪ ⎪+-++⎝⎭~22321101100(1)(2)1t t t 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。
武汉理工大学考试试题(A 卷)课程名称:高等数学A (下) 专业班级:2009级理工科专业题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 题分151524161686100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)应按顺序答在答题纸上。
一、单项选择题(35⨯=15分)1. 设线性无关的函数123(),(),()y x y x y x 均是二阶非齐次线性微分方程()()()y p x y q x y f x '''++=的解,12,c c 是任意常数,则该方程的通解是( ).A .1122123(1)y c y c y c c y =++--B .11223y c y c y y =++C .1122123(1)y c y c y c c y =+---D .1122123()y c y c y c c y =+-+ 2. 曲线23,,x t y t z t ===在点(1,1,1)处的法平面方程为( ).A .236x y z +-=B .236x y z ++=C .236x y z --=D .236x y z -+=3.设有三元方程ln 1xz xy z y e -+=,根据隐函数存在定理,存在点()0,1,1的一个邻域,在该邻域内该方程只能确定( ).A .一个具有连续偏导数的隐函数(,)z z x y =B .两个具有连续偏导数的隐函数(,)x x y z =和(,)z z x y =C .两个具有连续偏导数的隐函数(,)x x y z =和(,)y y x z =D .两个具有连续偏导数的隐函数(,)y y x z =和(,)z z x y =4. 设(,)f x y 为连续函数,则二次积分140(cos ,sin )d f r r rdr πθθθ⎰⎰=( ).A .2212(,)x xdx f x y dy -⎰⎰B .2212(,)x dx f x y dy -⎰⎰C .2212(,)y dy f x y dx -⎰⎰D .2212(,)y ydy f x y dx -⎰⎰5. 级数31sin n n n α∞=∑的收敛情况是( ). A .绝对收敛 B .收敛性与α有关 C .发散 D .条件收敛二、填空题(35⨯=15分)1. 设向量2,m a b n ka b =+=+,其中1,2,a b a b ==⊥,则k =时,以,m n 为邻边的平行四边形面积为6。
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。
《 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。
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15分)1、23-; 2、E; 3、-15; 4、5t ≠; 5、 2 二、选择题(每小题3分,共15分)1、C2、A3、B4、C 5 、D 三、解答题(每小题8分,共32分)1、 121000121000(1)2121000121121n n n x xn x n x n n D x x n n x x n n n n-+-++⎡⎤==+⎢⎥⎣⎦+-+--L L L L MMLM M M M L MM L L LL………………(4分)(1)12(1)(1)2n n n n n x x --+⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦………………………………………………………………(8分) 2、 由题意(1,2)B AE = ……………………………………………………………………………………(4分)又BX A =,即(1,2)AE X A =,所以1(1,2)X E -=(1,2)E =……………………………………………(8分)3、 记1200A A A ⎛⎫=⎪⎝⎭,则1111200A A A ---⎛⎫= ⎪⎝⎭, ……………………………………………………………(2分) 又*11211,10A A ⎛⎫==⎪-⎝⎭,故112110A -⎛⎫= ⎪-⎝⎭…………………………………………………………(4分)*21211,31A A -⎛⎫=-= ⎪-⎝⎭,故122131A --⎛⎫= ⎪-⎝⎭………………………………………………………(6分)所以121010*******031A -⎛⎫ ⎪-⎪= ⎪- ⎪-⎝⎭。
…………………………………………………………………(8分)4、记()1234,,,A αααα=,对A 进行行初等变换,将其化为行最简形:1211241012213631A -⎛⎫ ⎪- ⎪= ⎪--- ⎪-⎝⎭~1211003200320064-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭~121100320000000-⎛⎫⎪- ⎪ ⎪⎪⎝⎭~112032001300000000⎛⎫-⎪⎪⎪-⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭…………………(4分)()2R A =,又显然13,αα线性无关,所以13,αα即为原向量组的一个最大无关组;………………………(6分)且212αα=,4131233ααα=--。
武汉理工大学考试试题纸(A 卷)课程名称 线 性 代 数专业班级 全校07级本科题号一二三四五六七八九十总分题分151532141410100 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题) 一、填空题(每小题3分,共15分)1、已知,B 均为三阶方阵,且=1,=-3,则=____________。
A AB 1T A B -2、设阶方阵的个列向量两两正交且均为单位向量,则= 。
n A n T A A 3、如果三阶方阵相似于对角矩阵,则行列式= 。
A )2,1,1(-=Λdiag 2A +E 4、设向量组,,,当满足 时,向量组1(1,1,1)T α=2(1,2,3)T α=3(1,3,)T t α=t 123,,ααα可以构成空间的一组基。
3R 5、已知实二次型,经过某个正交变换后,可以化成标222123121323()4()f a x x x x x x x x x =+++++准形,则= 。
216f y =a 二、单项选择题(每小题3分,共15分)1、设均为三维列向量,且,那么= 。
321,,ααα1321=ααα32122αααα-(A) 0 (B) 1 (C) (D) 不能确定1-2、设为阶方阵,且,则下列选项中错误的是___________。
A n 2A =0(A) 可逆 (B) 可逆 (C) 可逆 (D) 可逆 A A E +A E -2A E +3、设向量组的秩为2,则 ___________。
(,3,1),(1,2,1),(2,3,1)T T T a a =(A) 1 (B) 2 (C) 0 (D) -14、设是阶方阵,如果的秩,且的伴随矩阵,则齐次线性方程组A n (3)n ≥A ()R A n <A *0A ≠的基础解系中所含解向量的个数为___________。
0Ax =(A) (B) (C) 1 (D) 0n 1n -5、设阶方阵与相似,则下列说法中正确的是 ___________。
121
2
1
x n n x n n
+-+-;
1-,试证明
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15分)
1、2
3
-
; 2、E ; 3、-15; 4、5t ≠; 5、 2 二、选择题(每小题3分,共15分)
1、C
2、A
3、B
4、C 5 、D 三、解答题(每小题8分,共32分)
1、 1210001
2
1000
(1)212100012
1
12
1n n n x x n x n x
n n D x x
n n x
x n n
n n
-+-++⎡⎤=
=+
⎢⎥⎣⎦
+-+-- ………………(4分)
(1)1
2
(1)(1)
2n n n n n x x --+⎡⎤=-+⎢⎥⎣
⎦ ………………………………………………………………(8分) 2、 由题意(1,2)B AE = ……………………………………………………………………………………(4分)
又BX A =,即(1,2)A E X A =,所以1(1,2)X E -=(1,2)E =……………………………………………(8分) 3、 记1
200
A A A ⎛⎫=
⎪⎝⎭,则11
11200
A A A ---⎛⎫
= ⎪⎝⎭
, ……………………………………………………………(2分) 又*
11211,10A A ⎛⎫==
⎪-⎝⎭,故1
12110A -⎛⎫= ⎪-⎝⎭
…………………………………………………………(4分)
*
21
211,31A A -⎛⎫=-= ⎪-⎝⎭,故1
22131A --⎛⎫= ⎪-⎝⎭
………………………………………………………
(6分) 所以121001
00000210031A -⎛⎫
⎪
-
⎪
= ⎪
- ⎪
-⎝⎭。
…………………………………………………………………(8分)
4、记()1234,,,A αααα=,对A 进行行初等变换,将其化为行最简形:
1211241012213631A -⎛⎫ ⎪-
⎪= ⎪--- ⎪-⎝⎭~1211003200320064-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭~
1
2110
0320
0000
00-⎛⎫
⎪- ⎪ ⎪
⎪⎝⎭~11
20320
01300000000⎛⎫
-
⎪
⎪
⎪
-
⎪ ⎪
⎪ ⎪⎝⎭
…………………(4分)
()2R A =,又显然13,αα线性无关,所以13,αα即为原向量组的一个最大无关组;………………………(6分)
且212αα=,4131
233
ααα=--。
………………………………………………………………………………(8分)
或取13,αα为原向量组的一个最大无关组;且212αα=,3131
32
2
ααα=--。
取23,αα为原向量组的一个最大无关组;且1212αα=,42312
63ααα=--。
取24,αα为原向量组的一个最大无关组;且1212αα=,32413
42
ααα=--。
四(14分)、解 先将方程组的增广矩阵通过初等行变换化成行阶梯形
11113213001265
431
2a B b ⎛⎫ ⎪-
⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭~1111012630126012625a a b a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭~101520126300003000022a a b a a ---⎛⎫
⎪
⎪
⎪- ⎪
-⎝⎭
…………………(4分) 可见当1a =且3b =时,()()2R B R A ==,方程组有解,否则方程组无解; ……………………(7分) 在方程组组有解时,同解方程组为
1342
3452263x x x x x x =+-⎧⎨=--+⎩,取34
0x x ==,得原方程组一特解()*
2,3,0,0T η=-; ……………………(9分) 取
()()()34,1,0,0,1T T T x x =,得原方程组导出组的基础解系为()11,2,1,0T
ξ=-,
()25,6,0,1T
ξ=-;…………………………………………………………………………………………(12分)
所以原方程组的同解为*1122c c ηξξη=++,12,c c 为任意常数。
…………………………………(14分)
注:此题基础解系有很多种表示形式,改卷时需注意。
五(14分)、矩阵A 的特征多项式2220
82(6)(2)0
6A E a λ
λλ
λλλ
--=
-=--+-, 故A 的特征值为126λλ==,32λ=-。
…………………………………………………………………(4分) 由于A 相似于对角矩阵Λ,故对应于126λλ==应有两个线性无关的特征向量,即齐次线性方程组
(6)0A E x -=的基础解系中应含两个解,所以(6)1R A E -=,…………………………………………………(6分)
而420684000A E a -⎛⎫ ⎪-=- ⎪ ⎪⎝⎭~42000000a -⎛⎫
⎪
⎪ ⎪⎝⎭
,故0a = …………………………………………………(8分)
对126λλ==,解(6)0A E x -=,6A E -~210000000-⎛⎫ ⎪
⎪ ⎪
⎝⎭,得基础解系12102,001p p ⎛⎫⎛⎫
⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭……………(10分)
对32λ=-,解(2)0A E x +=,2A E +~210001000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,得基础解系3120p ⎛⎫
⎪
=- ⎪ ⎪⎝⎭
………………………(12分)
记矩阵600060002⎛⎫ ⎪Λ= ⎪ ⎪-⎝⎭,则矩阵101202010P ⎛⎫
⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭
即满足1
P AP -=Λ。
………………………(14分)
注:此题基础解系有很多种表示形式,故可逆矩阵P 有多种形式都可以,改卷时需注意。
六、证明题(每题5分,共10分) 1、证法一 设存在一组数01,,
,n r k k k -,使得*011220n r n r k k k k ηξξξ--+++=
以矩阵A 左乘上式,因为*η是Ax b =的一个解,12,,,n r ξξξ-是0Ax =解,故
*A b η=,0i A ξ=,1,
,i n r =-,所以00k b =,又0b ≠,则必有00k =。
……………………(3分)
又因为12,,
,n r ξξξ-是 0Ax =的一个基础解系,故它们线性无关,所以,120n r k k k -==
==,即证得
*12,,,,n r ηξξξ-线性无关;………………………………………………………………………………(5分) 证法二 假设*12,,,,n r ηξξξ-线性相关,
因为12,,
,n r ξξξ-是 0Ax =的一个基础解系,故它们线性无关,
则 *
η可以由12,,
,n r ξξξ-线性表示,………………………………………………………………………(3分)
由其次线性方程组解的性质知*η是0Ax =的解,这与已知*η是Ax b =的一个解矛盾,故假设不成立,所以*12,,,,n r ηξξξ-线性无关。
………………………………………………………………………………(5分)
2、证 因为A 是正交矩阵,故1
T A A -=; …………………………………………………………………………(2分)
又1A =-,则有T T
A E A A E A E A E +=-+=-+=-+,所以0A E +=,
即证得1λ=-是A 的特征值。
………………………………………………………………………………(5分)。