线性代数复习题
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第一章 行列式1.4 独立作业1.4.1 基础训练1.设ij a D =为n 阶行列式,则11342312n n n a a a a a - 在行列式中的符号为( ) . (A) 正 (B) 负 (C) 1)1(--n (D) 2)1()1(--n n2.行列式n D 为0的充分条件是( ).(A) 零元素的个数大于n; (B) n D 中各行元素的和为零; (C) 次对角线上元素全为零; (D) 主对角线上元素全为零. 3.行列式n D 不为零,利用行列式的性质对n D 进行变换后,行列式的值( ). (A) 保持不变; (B) 可以变成任何值; (C) 保持不为零; (D)保持相同的正负号.4.方程0881441221111132=--x xx 的根为 ( ).(A) 1,2,2- (B)1,2,3 (C)1,1-,2 (D)0,1,25.如果4333231232221131211==a a a a a a a a a D ,则=------=3332333123222321131213111434343a a a a a a a a a a a a D ( ). (A)-12 (B)12 (C)48 (D)-486.行列式=9092709262514251( ).7.abba log 11log = ( ).8.行列式cb dc a bcb a, 则=++312111A A A ( ).9.函数xx xxx f 121312)(-=中,3x 的系数为( ). 10.4444333322225432154321543215432111111= ( ).11.49362516362516925169416941, 12.0000000x yy x y x x y D =13.20001200000013012000101--=D , 14.xyz zx yyz x111 15.520003520003520035200035, 16.44342414433323134232221241312111y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x ++++++++++++++++17.nn n n a a a a a a b b b b b 13221132100000000-----,(其中),,2,1(,0n i a i =≠) 18.nx x x D0100101111021= (),,2,1,0n i x i =≠19.43211111111111111111x x x x ++++, 20.n222232222222221 21.211121112=n D .22.当μ取何值时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=-+-=-++0)1(02)3(0)1(42321321321x x x x x x x x x μμμ有非零解?23.证明αααααααsin )1sin(cos 211cos 200000cos 210001cos 210001cos 2+=n(其中0sin ≠α).1.4.2 提高练习1.设A 为n 阶方阵,*A 为A 的伴随矩阵,则*A A 为( )(A) 2A (B) 12-n A (C) nA 2 (D) nA2.设A 为n 阶方阵,B 为m 阶方阵,=00AB ( ).(A)BA - (B)BA (C)B A mn )1(- (D) BA n m +-)1(3.若xx x x xx g 171341073221)(----=,则2x 的系数为( ).(A) 29 (B) 38 (C) —22 (D) 344.347534453542333322212223212---------------=x x x xx x x x x x x x x x x x g(x),则方程=)(x g 0的根的个数为( ). (A)1 (B)2 (C)3 (D)45.当≠a ( )时,方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=+02020z y ax z ax x z ax 只有零解.(A)-1 (B) 0 (C) -2 (D) 26.排列n r r r r 321可经过( )次对换后变为排列121r r r r n n n --. 7.四阶行列式中带负号且含有因子12a 和21a 的项为( ).8.设y x ,为实数,则当=x ( ),=y ( )时,01100=---x yy x. 9.设A 为4阶方阵,B 为5阶方阵,且,2,2-==B A 则 =-A B ( ),=-B A ( ).10.设A ,B 为n 阶方阵,且,2,3-==B A 则 =-1*3B A ( ).11.设A 为3阶正交矩阵,0>A ,若73=+B A ,则=+T AB E 21( ). 12.设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=653042001A ,则=+-12A E ( ).13.解方程组011112222212112=nnn nnnn b b b b b b b b b x x x,其中n b b b b ,,,,321 为各不相同的常数.14.证明:)()()()()()()()()(212222111211x a x a x a x a x a x a x a x a x a dx d nn n n n n =∑=n i nn n n in i i n x a x a x a x a dx dx a dx d x a dxd x a x a x a 1212111211)()()()()()()()()(15.设xx x x x x x g 620321)(332=,求)(x g '.16.设17131231533111)(85222------=x x x x x x x g ,试证:存在)1,0(∈ξ,使得0)(='ξg .17.证明:奇数阶反对称矩阵的行列式为零. 18.设z y x ,,是互异的实数,证明:0111333=z y x z y x 的充要条件是0=++z y x . 19.设4322321143113151-=A ,计算44434241A A A A +++的值,其中)4,3,2,1(4=i A i 是A 的代数余子式.20.利用克莱默法则求解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=-+3232222321321321x x x x x x x x x .21.求极限111cos sin 3212sin 1231lim230x x x x x x x →.第一章 参考答案1.4 独立作业 1.4.1 基础训练1. (C) 2. (B) 3. (C) 4.(A) 5. (B) 6.解=⨯==17092142512000200070922000425190927092625142515682000.7.0 , 8. 解 0111312111==++cb c acb A A A ,故答案为09.解 因为在此行列式的展开式中,含有3x 的只有主对角线上的元素的积,故答案为2- 10.解 由范德蒙行列式得行列式的值为28811.解0222222229753169411311971197597531694149362516362516925169416941===.12.解 xy xy x x x y y y x y xyy x y x x y D 0000000000000000--==22222)(y x xyy x xxyy x y --=-=13.解 013120101420000013012001012200012000000130012000101-⨯-=-⨯-=--=D2031124313120014=--⨯-=--⨯-=14.解 yz x z x y x z y xz x y z x y yz x xyzzx y yz x----=------=11))(()(0)(01111=))()((x z z y y x ---15.解 52000352000352000350000335200035200035200035200032520003520003520035200035+==52003520035200353252000352000352000350000332000032000032000320000325+=+== 66516.解1413121414131213141312121413121144342414433323134232221241312111y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x ---+---+---+---+=++++++++++++++++=017.解132111322113210000000000)1(0000000-+------⨯-=---=n n n n n n n n a a a a b a a a a a a b b b b b D=--⨯+----12221122100000n n n n n a a a a a b b b b a==+- 121n n n n nD a a b a a a )(121∑=ni ii n a b a a a18.解 由第i (n i ,,2,1 =)列的ix 1-倍加到第一列上去.nni inx x x x x x x D000000111101001001111021121∑=-===)1(121∑=-ni in x x x x19.解43211114321100100111111111111111111x x x x x x x x x x x ---+=++++432111413121100000001x x x x x x x x x x x x x ---++++==3214214314324321x x x x x x x x x x x x x x x x ++++20.解 2020012000200021222232222222221--=n n202012002--=n=)!2(2--n21.解 211121111)1(211121111*********+=+++==n n n n D n111011001)1(+=+=n n22.解 由齐次线性方程组有非零解的条件可知0111213142=------μμμ解之得μ=0,2,3. 于是当μ=0,2,3时,齐次方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=-+-=-++0)1(02)3(0)1(42321321321x x x x x x x x x μμμ有非零解.23.证明 (1)当1=n 时,结论显然成立, (2)假设当k n ≤时,结论成立, (3)当1+=k n 时11cos 210001cos 200000cos 210001cos 210001cos 2++=k k D αααααk k D ααααcos 2100010000cos 210001cos 2100001)1(cos 23-+=ααααααααααsin )2sin(sin sin sin sin cos 2sin )1sin(cos 21+=-=-+=-k k k D k k ααsin ]1)1sin[(++=k 故结论成立. 1.4.2 提高练习1.B , 2.C , 3.D , 4.B , 5.D, 6.2)1(-n n , 7.44332112a a a a 8.0, 0, 9.32, 64 , 10.2312--n , 11.277, 12.613.提示:用范德蒙行列式将行列式展开求解,答案为i b x =,(n i ,,2,1 =), 14.(用行列式的定义和导数的运算法则)证明))()()()1(()()()()()()()()()(11)(12122221112112211x a x a x a dx dx a x a x a x a x a x a x a x a x a dx d n n p p p p p p t nn n n n n ∑-==))())(()()()1((111)(12211x a x a dx d x a x an i n p p p p p p p t∑-=∑=ni nn n n in i i n x a x a x a x a dx d x a dx d x a dxd x a x a x a 1212111211)()()()()()()()()(15.利用(14)的结论进行计算便可得结果,答案为62x .16.(用罗尔中值定理证)证明 (1)显然)(x g 是多项式,故)(x g 在]1,0[上连续,在)1,0(内可导,且0)1()0(==g g ,从而由罗尔中值定理知,存在)1,0(∈ξ,使得0)(='ξg . 17.用行列式的性质3的推论(同济四版)18.证明 333333333333001111xz xy x z x y x z x y x x z x y xz y x z y x----=----=0))()()((11))((2222=++---=++++--=z y x y z x z x y x xz z x xy y x z x y由于z y x ,,是互异的实数,故要使上式成立,当且仅当0=++z y x .19.解 61111321143113151********=-=+++A A A A , 20. 11=x ,22=x ,33=x21.解 (用罗必塔法则求解)111000132120012300001112310011sin cos 3212sin 1230230cos 11231lim111cos sin 3212sin 1231lim2230230=+=-+=→→x x x x x x x x x x x x x x x x x。
线性代数期末复习题《线性代数》综合复习题⼀、单项选择题:1、若三阶⾏列式D 的第三⾏的元素依次为1、2、3,它们的余⼦式分别为4、2、1,则D =()(A)-3 (B) 3 (C) -11 (D) 112、设123,,ααα是三阶⽅阵A 的列向量组,且齐次线性⽅程组AX =O 仅有零解,则()(A) 1α可由23,αα线性表⽰ (B) 2α可由13,αα线性表⽰ (C) 3α可由12,αα线性表⽰ (D) 以上说法都不对3、设A 为n(n ≥2)阶⽅阵,且A 的⾏列式|A |=a ≠0,A *为A 的伴随矩阵,则| 3A * | 等于()(A) 3n a (B) 3a n -1(C) 3n a n -1 (D) 3a n4、设A =333231232221131211a a aa a a a a a , B =????? ??+++133311311232232122131112a a a a a a a a a a a a ,????? ??=1000010101P ,????=1010100012P ,则有()(A) B AP P =12 (B) B AP P =21 (C) B A P P =21 (D) B A P P =12 5、设A 是正交矩阵,则下列结论错误..的是() (A) |A |2必为1 (B) |A |必为1 (C) A -1=A T (D) A 的⾏向量组是正交单位向量组 6、设A 是n 阶⽅阵,且O E A A =+-232,则()(A) 1和2必是A 的特征值 (B) 若,2E A ≠则E A =(C) 若,E A ≠则E A 2= (D) 若1不是A 的特征值,则E A 2=7、设矩阵210120001A ??=,矩阵B 满⾜2ABA BA E **=+,其中E 为三阶单位矩阵,A *为A 的伴随矩阵,则B = (A )13;(B )19;(C )14;(D )13。
《线性代数》(本科)总复习题一、单项选择题1.矩阵运算AB 有意义是T B A +有意义的 。
(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充要条件 (D)无关条件2.设同阶方阵C B A ,,满足AC AB =,则必有 。
(A)0=A 或C B =(B)0=A 且C B = (C)0=A 或C B = (D)0=A 且C B = 3.设B A ,为同阶可逆矩阵,则下列等式中一定成立的是 。
(A)()T T T B A AB = (B)()***B A AB = (C)()111−−−=B A AB (D)B A AB =4.设A 为n 阶可逆矩阵,且n 为奇数,则下列等式中未必成立的是 。
(A)()T T A A −=− (B)()**A A −=− (C)()11−−−=−A A (D)A A −=−5.设方阵A 满足O A =2,则必有 。
(A)O A = (B)O AA T = (C)O AA =* (D)O A A T =*6.设矩阵B A ,满足I AB =,则 。
(A)I B A T T = (B)I BA = (C)I A B T T = (D)都不对7.设方阵A 满足A A =2,则 。
(A)O A = (B)I A = (C)O A =或I A = (D)都不对8.设方阵A 可逆,且BA AB =,则下列等式未必成立的是 。
(A)22BA B A = (B)T T BA B A = (C)11−−=BA B A (D)**BA B A =9.设向量组s ααα,,,21L 可由向量组t βββ,,,21L 线性表示,且()121,,,r r s =αααL ,()221,,,r r t =βββL ,()32121,,,,,,,r r t s =βββαααL L ,则 。
(A)321r r r =< (B)321r r r =≤ (C)321r r r <= (D)321r r r ≤=10.设n m ×齐次线性方程组O AX =仅有零解,则 。
线性代数复习题部分参考答案线性代数试题(一) 一、填空题(每小题4分)1.行列式4100031000210001的值 242.设a b 为实数,则当a= 0 且b= 0 时,10100--a b b a =03.10111111)(-=x x f 中,x 的一次项系数是 -1 4.已知矩阵A 3×2 B 2×3 C 3×3,则B A ⋅为 3 × 3 矩阵 5.A 为n 阶方阵,且d A =,则A K ⋅=d K n ⋅ 二、选择题(4分/题) 1.下列各式中 ④ 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②行列式D 中对角线上元素全为0 ③行列式D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行与另一行元素对应成比例 2.设23⨯A 32⨯B 33⨯C ,则下列 ② 运算有意义 ①AC ②BC ③A+B ④AB -BC3.用一初等矩阵左乘一矩阵B ,等于对B 施行相应的 ① 变换 ①行变换 ②列变换 ③既不是行变换也不是列变换4.⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1101001100001100001000101的秩为 ①①5 ②4 ③3 ④25.向量组r ααα⋅⋅⋅21线性无关的充要条件是 ②①向量组中不含0向量 ②向量组的秩等于它所含向量的个数 ③向量组中任意r -1个向量无关 ④向量组中存在一个向量,它不能由其余向量表出 6.向量组t βββ⋅⋅⋅21可由s ααα⋅⋅⋅21线性表出,且t βββ⋅⋅⋅21线性无关,则s 与t 的关系为 ④①s=t ②s>t ③s<t ④s≥t7.如果一个线性方程组有解,则只有唯一解的充要条件是它的导出组 ③ ①有解 ②设解 ③只有0解 ④有非0解8.当K= ④ 时,(2. 1. 0. 3)与(1. -1. 1. K )的内积为2 ①-1 ②1 ③23 ④329.已知A 2=A ,则A 的特征值是 ③①λ=0 ②λ=1 ③λ=0或=λ1 ④λ=0和λ=110.1111111111111111b a a +-+的值为 ④ ①1 ②0 ③a ④-a 2b线性代数试题(二)一、填空题(4分/题)1.行列式21064153247308021的值为 0 2.二次型yz xy z y x yz x f 222)(2221-+-+=对应的实对称矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---110121011 3.10110111)(--=x x f 中x 的一次项系数是 -14.已知A 为3×3矩阵,且A =3,则A 2= 24二、选择题(4分/题) 1.下列各式中 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②行列式D 中对角线上元素全为0 ③行列式D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行与另一行元素对应成比例 2.设23⨯A 32⨯B 33⨯C ,则下列 ② 运算有意义 ①AC ②BC ③A+B ④AB -BC3. 向量组t βββ⋅⋅⋅21可由s ααα⋅⋅⋅21线性表出,且t βββ⋅⋅⋅21线性无关,则s 与t 的关系为 ④①s=t ②s>t ③s<t ④s≥t4.齐次线性方程组Ax=0是Ax=B 的导出组则①Ax=0只有零解,Ax=B 有唯一解 ②Ax=0有非零解,Ax=B 有无穷多解 ③U 是Ax=0的通解,X0是Ax=B 的一个解,则X0+U 是Ax=B 的通解 5.向量组)1.1.1(1=α )5.2.0(2=α )6.3.1(3=α是 ①①线性相关 ②线性无关 ③0321=++ααα ④02321=++ααα线性代数试题(三) 一、填空题(4分/题)1.向量)1.0.0.1(=α )0.1.1.0(-=β,则2βα+= (2. 1. -1. 2)2.设aER bER ,则当a= 0 ,b= 0 时10100b a a b -=03.10111111)(-=x x f 中,x 的一次项系数是 1 4.已知A 为3×3矩阵,且1=A ,则A 2= 85.已知A3×3 B3×2 C2×4,则矩阵A.B.C 为 3 × 4 矩阵6.用一初等矩阵右乘矩阵C ,等价于对C 施行 初等列变换7.向量组γααα⋅⋅⋅21.可由向量组s βββ⋅⋅⋅21线性表示且γααα⋅⋅⋅21.线性无关则 s ≤γ 8.如果线性方程组Ax=B 有解则必有)(A γ=)~(A γ9.行列式1111141111311112的值为 6 10.当K= 2 时(1. 0. 0. 1)与(a. 1. 5. 3)的内积为5 二、选择题(4分/题)1.已知矩阵满足A 2=3A ,则A 的特征值是 ③ ①λ=1 ②λ=0 ③λ=3或λ=0 ④λ=3和λ=02.如果一个线性方程组有解,则只有唯一解的充要条件是它的导出组 ③ ①有解 ②没解 ③只有零解 ④有非0解3.矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1101001100001100001000101的秩为 ①①5 ②4 ③3 ④2 4.下列各式中 ④ 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②D 中对角线上元素全为0 ③D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行元素与另一行元素对应成比例 5.向量组)1.1.1(1=α )5.2.0(2=α )6.3.1(3=α是 ①①线性相关 ②线性无关 ③0321=++ααα ④02321=++ααα三、复习题及参考答案1.若三阶行列式1231122331232226a a a b a b a b a c c c ---=,则 123123123a a ab b bc c c = 12 2.若方程组123123123000tx x x x tx x x x tx ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则t=⎽⎽⎽⎽1⎽⎽⎽。
线代复习题
1. 矩阵的基本概念
- 定义矩阵及其元素
- 矩阵的阶数
- 矩阵的表示方法
2. 矩阵的运算
- 矩阵的加法和减法
- 矩阵的数乘
- 矩阵的乘法
- 矩阵的转置
- 矩阵的逆
3. 特殊矩阵
- 零矩阵
- 单位矩阵
- 对角矩阵
- 斜对角矩阵
- 正交矩阵
4. 行列式
- 行列式的定义
- 行列式的计算方法
- 行列式的性质
5. 线性方程组
- 线性方程组的表示
- 高斯消元法
- 线性方程组的解的存在性
- 齐次线性方程组的解
6. 向量空间
- 向量空间的定义
- 基和维数
- 向量的线性组合
- 向量的线性相关性
7. 特征值和特征向量
- 特征值和特征向量的定义
- 特征值和特征向量的计算方法 - 特征多项式
8. 二次型
- 二次型的定义
- 二次型的矩阵表示
- 正定二次型
9. 线性变换
- 线性变换的定义
- 线性变换的矩阵表示
- 线性变换的性质
10. 矩阵分解
- 矩阵的对角化
- 矩阵的谱分解
- 矩阵的QR分解
11. 应用题
- 利用矩阵解决实际问题
- 矩阵在不同领域的应用案例分析
请根据以上复习题进行复习,确保掌握线性代数的基本概念和运算法则。
一(1).选择题1. 设A ,B 为n 阶矩阵,则必有( )A.222()2+=++A B A AB BB.22()()+-=-A B A B A B C.()()()()-+=+-A E A E A E A E D.222()=AB A B 2.对于n 元齐次线性方程组0=Ax ,以下命题中,正确的是( )(A) 若A 的列向量组线性无关,则0=Ax 有非零解;(B) 若A 的行向量组线性无关,则0=Ax 有非零解;(C) 若A 的行向量组线性相关,则0=Ax 有非零解(D) 若A 的列向量组线性相关,则0=Ax 有非零解;3.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=-+=+-0002321321321x x kx x kx x x x x 有非零解,则k 必须满足( )。
(A )4=k (B )1-=k (C )1-≠k 且4≠k (D )1-=k 或4=k4.若存在可逆矩阵C ,使1B C AC -=,则A 与B( )(A) 相等 (B) 相似 (C) 合同 (D) 可交换5. 向量组r ααα,,,21 线性相关且秩为s ,则( )(A )s r = (B) s r ≤ (C) r s ≤ (D) r s <6.矩阵A 与B 相似的充分条件是( )。
(A )B A = (B ))()(B r A r =(C )A 与B 有相同的特征多项式(D )n 阶矩阵A 与B 有相同的特征值且n 个特征值互不相同。
一(2).选择题1. 设A ,B 为n 阶矩阵,则必有( )A.222()2+=++A B A AB BB.22()()+-=-A B A B A B C.()()()()-+=+-A E A E A E A E D.222()=AB A B 2、设有n 维向量组(Ⅰ):12,,,r ααα和(Ⅱ):12,,,()m m r ααα>,则( ).(A) 向量组(Ⅰ)线性无关时,向量组(Ⅱ)线性无关;(B) 向量组(Ⅰ)线性相关时,向量组(Ⅱ)线性相关;(C) 向量组(Ⅱ)线性相关时,向量组(Ⅰ)线性相关;(D) 向量组(Ⅱ)线性无关时,向量组(Ⅰ)线性相关.3.设A 是n 阶矩阵,O 是n 阶零矩阵,且A 2-E =O ,则必有( )A. A =EB. A =-E C . A =A -1 D .|A |=14.已知向量组()()()2,5,4,0,0,,0,2,1,1,2,1321--==-=αααt 的秩为2,则=t ( )。
宜春学院理工学院线性代数总复习题一、填空题 1、 设矩阵1020,1231A B ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()TAB = ;2、 设四阶行列式11121314212223243132333441424344a a a a a a a a A a a a a a a a a =,则14213243a a a a 的符号为=3、 123221343A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则RA =() 4、4阶方阵A 的行列式3=A ,则=--*211A A; 5、向量组T T T )7,4,3,1(,)6,5,1,4(,)3,1,2,1(321---=---==ααα,T)1,5,4,1(4--=α的秩为 。
6、已知33⨯A 的特征值为1,2,5,E A B 3-=,则B = 。
7、当t 取值在 范围内时,二次型2212124f tx tx x x =++ 是正定的。
8、二次型3221232221222x x x x x x x f λ++++= ,当λ满足 时是正定的。
9、设n 阶方阵A 的转置伴随矩阵为A *,且0A a =≠,则A *= . 10、设A 为n 阶可逆矩阵,若行列式11,A A n-=-=则___________ . 11、设三阶方阵122212,(,1,1)304TA b α-⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭三维向量,已知A αα与线性相关,则b =_____________。
12、设m ×n 矩阵A ,且秩(A )=r ,D 为A 的一个r+1阶子式,则D=______ . 13、若A 为2006阶方阵,且1A =-,则A -= .14、向量组123=(1,1,1,1),=(0,1,1,1),=(0,0,1,1)ααα的一个极大无关组是______ . 15、若线性无关的向量组12,,...,k b b b 能由12,,...,m ααα线性表示 ,则k 与m 之间关系为k m 。
线性代数复习题(选择填空题)-D O C(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--线性代数复习题一、选择题练1、如果排列12345a a a a a 的逆序数为a ,则排列54321a a a a a 的逆序数为BA 、a -B 、10a -C 、10a -D 、2a -或2a +练2、如果排列12...n a a a 的逆序数为k ,则排列11...n n a a a -的逆序数为CA 、1k -B 、n k -C 、(1)2n n k --D 、2n k - 练3、若12335445i j a a a a a 是五阶行列式中带正号的一项,则j i ,的值为AA 、1=i 2=jB 、2=i 1=jC 、2=i 3=jD 、3=i 2=j4、下列各项中,为某五阶行列式中带有正号的项是___A_______A 、1544223153a a a a aB 、2132411554a a a a aC 、3125431452a a a a aD 、1344324155a a a a a练5、行列式103100204199200395301300600等于___A______A 、2000B 、2000-C 、1000D 、1000-练6、行列式0001002003004000等于AA 、24B 、24-C 、0D 、12练7、根据行列式定义计算212111()321111xx x f x x x -=中4x 的系数是BA 、1B 、2、C 、2-D 、1-练8、利用克莱姆法则判断齐次线性方程组解的个数时,当系数行列式0D =时,说明方程解的个数是CA 、1B 、0C 、无穷多个D 、无法判断练9、如果能够利用克莱姆法则求解线性方程组时,若方程的个数是m 个,未知数的个数是n 个,则CA 、n m <B 、n m >C 、m n =D 、无法比较和m n10、已知齐次线性方程组1231231230020ax x x x bx x x bx x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则,a b 满足DA 、1a b +=B 、1a b -=C 、01a b ==或D 、10a b ==或练11、若齐次线性方程组000x y z x y z x y z λλλ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则λ=BA 、1或1-B 、1或2-C 、1-或2-D 、1-或212、若304050x ky z y z kx y z ++=⎧⎪+=⎨⎪--=⎩有非零解,则k =___B_____A 、0k =或2k =B 、1k =或3k =C 、2k =或2k =-D 、2k =-13、设A 是三阶方阵,且4A =,则212A ⎛⎫= ⎪⎝⎭B A 、4B 、14C 、1D 、2 练14、设X 是n 维列向量,则X λ=DA 、X λB 、X λC 、n X λD 、n X λ练15、设A 为三阶方阵,2λ=-,3A =,则A λ=___B_______A 、24B 、24-C 、6D 、6-练16、设C B A ,,都是n 阶方阵,且E CA BC AB ===,则222A B C ++=AA 、E 3B 、E 2C 、ED 、O17、设,A B 都是(2n n ≥)阶方阵,则必有__B_____A 、AB A B +=+B 、AB BA =C 、AB BA =D 、A B B A -=-练18、设B A 、都是n 阶方阵,λ为常数,则下列正确的是___D_______A 、()///AB A B =B 、()111AB A B ---=C 、/A A λλ=D 、B A AB =练19、若n 阶方阵A 、B 都可逆,AXB C =,则X =CA 、11ABC --B 、11CB A --C 、11A CB --D 、11B CA --练20、设A 是()2≥n n 阶方阵,A *是A 的伴随矩阵,则A A *=_____D_____A 、2AB 、 n AC 、2 n AD 、21 n A -练21、设A 是()2n n >阶方阵,A *是A 的伴随矩阵,则正确的是CA 、AA A *=B 、/1A A A*=C 、0A ≠,则0A *≠D 、若()1R A =,则()1R A *= 练22、设A 是n ()2n ≥阶方阵,B 是A 经过若干次初等变换后得到的矩阵,则DA 、AB =B 、A B ≠C 、若0A >则0B >D 、若0A =,则一定有0B = 练23、以下的运算中,能同时利用初等行变换和初等列变换求解的是AA 、计算行列式的值B 、求逆矩阵C 、解线性方程组D 、以上都不是练24、设A 是n 阶方阵,B 是m 阶方阵,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=00B A C ,则C 等于__D_____ A 、B A B 、B A -C 、()B A n m 1-+D 、()B A mn 1-练25、设矩阵A 是m n ⨯矩阵,矩阵C 是n 阶可逆矩阵,秩()R A r =,矩阵B AC =,且()1R B r =,则____C______A 、1r r <B 、1r r >C 、1r r =D 、无法判断练26、下列矩阵中,不是初等矩阵的是BA 、⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛001010100B 、⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛010000001C 、⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛100020001D 、⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-100210001练27、向量组12,,...,n ααα线性相关的充要条件为___C_____A 、12,,...,n ααα中有一个零向量B 、12,,...,n ααα中任意两个向量成比例C 、12,,...,n ααα中至少有一个向量是其余向量的线性组合D 、12,,...,n ααα中任意一个向量都是其余向量的线性组合练28、n 维向量组12,,...,s ααα()n s ≤≤3线性无关的充要条件为_____C________A 、12,,...,s ααα中任何两个向量都线性无关B 、存在不全为0的数12,,...,s k k k ,使得1122...0s s k k k ααα+++≠C 、12,,...,s ααα中任何一个向量都不能由其余向量的线性表示D 、12,,...,s ααα中存在一个向量不能由其余向量的线性表示29、设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是AA 、12αα-,23αα-,31αα-B 、12αα+,23αα+,31αα+C 、1α,12αα+,123ααα++D 、122αα+,232αα+,312αα+练30、设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是AA 、12αα-,23αα-,31αα-B 、12αα+,23αα+,31αα+C 、122αα-,232αα-,312αα-D 、122αα+,232αα+,312αα+练31、设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是AA 、12αα-,23αα-,31αα-B 、12αα+,23αα+,31αα+C 、1α,12αα+,123ααα++D 、12αα+,232αα+,313αα+练32、已知12,ββ是方程组Ax b =的两个不同的解,12,αα是方程组0Ax =的基础解系,12,k k 是任意常数,则Ax b =的通解为____B________A 、()12112122k k -++ββαα+αB 、()12112122k k ++-+ββααα C 、()12112122k k -+++ββαββD 、()12112122k k ++++ββαββ 33、若A 是正交阵,则下列各式中D 是错误的 A 、E A A ='B 、E A A ='C 、1-='A A D 、A A ='练34、下列矩阵中哪个是正交矩阵DA 、⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-212221B 、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0111C 、⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛53545453D 、⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-53545453 35、已知三阶矩阵A 有特征值1,1,2-,则下列矩阵中可逆的是DA、E A -B 、E A +C 、2E A -D 、2E A +练36、设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=10021421x A ,且A 的特征值为1,2,3,则=x __B_______A 、5B 、4C 、3D 、1-练37、n 阶方阵A 可逆的充要条件是BA 、A 的特征值全为0B 、A 的特征值全不为0C 、A 至少有一个特征值不为0D 、A 的特征值全为0或1练38、设2λ=是可逆矩阵A 的特征值,则矩阵123A -⎛⎫ ⎪⎝⎭有一个特征值等于______C______A 、43B 、12C 、34D 、14练39、n 阶方阵A 有n 个不同的特征值是与对角矩阵相似的BA 、充分必要条件B 、充分非必要条件C 、必要非充分条件D 、既非充分又非必要条件练40、n 阶方阵A 与对角矩阵相似,则DA 、方阵A 有n 个不都相等的特征值B 、()r A n =C 、方阵A 一定是对称阵D 、方阵A 有n 个线性无关的特征向量41、、设三阶实对称矩阵A 的特征值为122λλ==,38λ=,对应于122λλ==的特征向量是1110x -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,2101x -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则对应于38λ=的特征向量是C A 、12,x x 中的一个B 、()/123C 、()/111D 、相交但不垂直练42、设A 为三阶矩阵,1231,1,2λλλ==-=为A 的3个特征值,对应的特征向量依次为123,,ααα,令321(,2,3)P ααα=,则1P AP -=DA 、100010002⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭B 、200020003⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭C 、100020006⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭D 、200010001⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭ 练43、实二次型()2322212132132,,x tx x x x x x x f +++=,当=t B ,其秩为2 A 、0B 、1C 、2D 、3二、填空题练1、排列2,6,3,5,1,9,8,4,7的逆序数是13练2、当i =8,j =3时,1274569i j 是偶排列练3、带负号且包含因子23a 和31a 的项为14233142a a a a -练4、带正号且包含因子23a 和31a 的项为14233241a a a a5、在五阶行列式中,项1231544325a a a a a 的符号应取正号练6、在六阶行列式中,项132432455661a a a a a a 的符号应取负号练7、在函数xx x x x x f 21112)(---=中,3x 的系数为28、311()13x f x x x x x -=--中,3x 的系数为3-练9、211203101311112x x ----的展开式中2x 的系数为7 练10、设111213212223313233a a a A a a a a a a =,且3A =,则1112132122233132332222222222a a a A a a a a a a ==24 练11、设五阶行列式3A =,先交换第1,5两行,再转置,最后用2乘以所有元素,其结果为96-练12、设行列式010200003D =,ij A 是D 中元素ij a 的代数余子式,则313233A A A ++=13、计算()40132573⎛⎫ ⎪⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭=()5- 14、222()2A B A AB B +=++的充要条件为AB BA =练15、22()()A B A B A B -=+-的充分必要条件是AB BA =16、设3318A ⨯=,则()22A =1 17、设442A ⨯=,552B ⨯=-,则A B -=6418、设A 是3阶矩阵,2A =,1A -为A 的逆矩阵,则12A -的值为______4________练19、设A 是3阶矩阵,12A =,则1(3)A A -*-=1108- 练20、已知为A 四阶方阵,A *为A 的伴随矩阵,且3A =,则1143A A *--=_27__ 练21、设A 是3阶矩阵,且9A *=,则1A -=13± 练22、设A 是三阶方阵,且13A -=,则2A =83练23、设,A B 都是n 阶方阵,且2A =,3B =-,则12A B*-=2123n -- 24、设111111111111k k A k k ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,且秩()3r A =,则k =3- 练25、A 为n 阶反对称矩阵,则/A A +=0练26、设矩阵A 满足240A A E +-=,其中E 为三阶单位矩阵,则1()A E --=1(2)2A E + 练27、设矩阵A 满足220A A E --=,其中E 为三阶单位矩阵,则1A -=1()2A E - 28、设是3阶矩阵,且AB E =,200010003A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则B =10020101003B ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭29、设33100111100011111011001222001⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎪---= ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭1145520228⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭30、已知向量()()()1231,1,0,0,1,1,3,4,0ααα===,则12αα-=_()1,0,1-_______31、已知向量()()()1231,1,0,0,1,1,3,4,0ααα===,则12332ααα+-=__()0,1,2__32、已知1233()2()5()αααααα-++=+,其中()12,5,1,3,α=()210,1,5,10,α=()34,1,1,1,α=-则α=_()6,12,18,24__________练33、已知)9,7,5,3(=α,()1,5,2,0β=-,x 满足βα=+x 32,则=x ()17,5,12,183- 34、设向量()(2,0,1,3),(1,7,4,2),0,1,0,1=-=-=αβγ,则23+-=αβγ(5,4,2,1)35、设向量()(2,0,1,3),(1,7,4,2),0,1,0,1=-=-=αβγ,若有x ,满足3520x -++=αβγ,则x =57,1,,822⎛⎫-- ⎪⎝⎭练36、当=k 8-时)5,,1(k =β能由1(1,3,2)α=-,2(2,1,1)α=-线性表示37、设有向量组()13,2,5α=,()22,4,7α=,()35,6,αλ=,()1,3,5β=。
一.单项选择题1.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12,αα,则1α,12()+A αα线性无关的充分必要条件是【 】(A) 01≠λ. (B) 02≠λ. (C) 01=λ. (D) 02=λ. [五.特征值,特征向量]2. 设A 为n (2≥n )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 . (B) 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 -. [二.四.矩阵及其运算,行列式]3.设矩阵A =33)(⨯ij a 满足*TA A=,其中*A 为A 的伴随矩阵,T A 为A 的转置矩阵. 若131211,,a a a 为三个相等的正数,则11a 为【 】.(A) 33. (B) 3. (C)31. (D) 3. [二.四.伴随矩阵,行列式]4.设A,B,C 均为n 阶矩阵,E 为n 阶单位矩阵,若B =E +AB ,C =A +CA ,则B -C 为【 】(A) E . (B )-E . (C )A . (D) -A [二.矩阵及其运算]5 .设12,,,,a a a 均为n 维列向量,A 是m n ⨯矩阵,下列选项正确的是【 】 (A )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,A a A a A a 线性相关. (B )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,A a A a A a 线性无关.(C )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,A a A a A a 线性相关. (D )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,A a A a A a 线性无关.[二.向量组的线性相关性]6.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110010001⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭P ,则 【 】 (A )1.-=C PA P (B )1.-=C P A P(C ).=TC PA P (D ).=TC P A P[二.矩阵及其运算,初等矩阵]7.设125,,......∂∂∂,均为n 维列向量 A 是m n ⨯矩阵,下列正确的是【 】(A) 若125,,......∂∂∂线性相关,则125,......A A A ∂∂∂线性相关(B) 若125,,......∂∂∂线性相关,则125,......A A A ∂∂∂线性无关(C) 若125,,......∂∂∂线性无关,则125,......A A A ∂∂∂线性相关(D) 若125,,......∂∂∂线性无关,则125,......A A A ∂∂∂线性无关[二.向量组的线性相关性]8.设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是【 】 (A)122331,,;---αααααα (B) 122331,,;+++αααααα(C)1223312,2,2;---αααααα (D)1223312,2,2+++αααααα.[二.向量组的线性相关性]9.设矩阵211100121,010112000--⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭A B ,则A 与B 【 】(A) 合同且相似; (B) 合同但不相似; (C) 不合同但相似; (D) 既不合同也不相似.[五.矩阵的相似与合同]10.设A 为n 阶非零矩阵,E 为n 阶单位矩阵. 若30=A ,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.[二.矩阵及其运算,逆矩阵]11.设A 为3阶实对称矩阵,如果二次曲面方程(,,)1x x y z A y z ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭在正交变换下的标准方程的图形如图,则A 的正特征值个数为【 】 (A) 0 ; (B) 1 ; (C) 2 ; (D) 3. [五.矩阵的特征值]12.设1221⎛⎫=⎪⎝⎭A 则在实数域上与A 合同的矩阵为【 】 (A) 2112-⎛⎫⎪-⎝⎭;(B) 2112-⎛⎫⎪-⎝⎭;(C) 2112⎛⎫⎪⎝⎭.;(D) 1221-⎛⎫⎪-⎝⎭. [五.矩阵的合同]13.设123,,a a a 是3维向量空间3R 的一组基,则由基12311,,23a a a 到基122331,,+++a a a a a a 的过渡矩阵为【 】.(A )101220033⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(B )120023103⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(C )111246111246111246⎛⎫-⎪⎪⎪- ⎪⎪ ⎪- ⎪⎝⎭(D )111222111444111666⎛⎫-⎪ ⎪⎪- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭. [三. 向量空间,基,过渡矩阵]14.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00⎛⎫⎪⎝⎭A B的伴随矩阵为【 】. (A )32**⎛⎫⎪⎝⎭OB A O (B )23**⎛⎫⎪⎝⎭O B A O (C )32**⎛⎫⎪⎝⎭OA B O (D )23**⎛⎫⎪⎝⎭OA B O [二. 三..四.伴随矩阵,逆矩阵,分块矩阵,行列式]15.设A ,P 均为3阶矩阵,TP 为P 的转置矩阵,且TPA P=100010002 ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎝⎭,若1231223(,,),(,,)==+P Q ααααααα,则TQA Q 为【 】.(A)2101 ⎛⎫⎪ 1 0⎪ ⎪0 0 2⎝⎭ (B)11012000 ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ 2⎝⎭ (C)20001 ⎛⎫⎪ 0 ⎪ ⎪0 0 2⎝⎭ (D)100020002 ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎝⎭[二. 四.伴随矩阵,分块矩阵的行列式与逆矩阵]16.设矩阵142242A a b a 2 1⎛⎫ ⎪=2 + ⎪ ⎪ + ⎝⎭的秩为2,则【 】.(A )a =0,b =0(B )a =0,b ≠0 (C )a ≠0,b =0 (D )a ≠0,b ≠0.[一. 矩阵的秩]17.设A 为3阶矩阵,*A 为A 的伴随矩阵,A 的行列式|A |=2,则|-2*A |=【 】.(A )52-; (B )32-; (C )32 ;(D )52.[四. 伴随矩阵,方阵的行列式]二.填空题1.设123,,ααα均为三维列向量,记矩阵123(,,)=Aααα,123123123(,24,39)=++++++B ααααααααα,如果1=A ,那么=B .[四.方阵的行列式]2. 设行向量组)1,1,1,2(,),,1,2(a a ,),1,2,3(a ,)1,2,3,4(线性相关,且1≠a ,则a = . .[二.四.向量组的线性相关性,行列式] 3.设矩阵2112A ⎛⎫=⎪-⎝⎭,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2=+B A B E , 则B = .[四.方阵的行列式]4.设矩阵2112A ⎛⎫=⎪-⎝⎭,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2=+B A B E ,则B = .[二.矩阵及其运算]5. 已知12,a a 为2维列向量,矩阵1212(2,)=+-A a a a a ,12(,)=B a a .若行列式||6=A ,则||B = .[四.方阵的行列式]6.设矩阵01000010000100⎛⎫ ⎪⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,则3A 的秩为 .[二.矩阵及其运算,矩阵的秩]7.设A 为2阶矩阵,12,αα为线性无关的2维列向量,10,=A α,2122=+A ααα则A 的非零特征值为 .[五.矩阵的特征值]8.设3阶矩阵A 的特征值1,2,2,14--=A E . [五.矩阵的特征值,行列式]9.设3阶矩阵A 的特征值为2,3,λ. 若行列式248=-A ,则λ= .[五.矩阵的特征值,行列式]10.设3阶矩阵A 的特征值互不相同,若行列式0=A , 则A 的秩为 .[五.矩阵的特征值,行列式]11.若 3 维向量,a β满足2=Ta β,其中Ta 为a 的转置,则矩阵Ta β的非零特征值为______.[五.矩阵的特征值与特征向量]12.设,αβ为3维列向量,Tβ为β的转置,若Tβ相似于200000000 ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪ ⎝⎭,则Tβα=___________[五. 相似矩阵,特征值]13.设(1,1,1),(1,0,)k ==αβ,若矩阵Tαβ相似于300000000 ⎛⎫⎪⎪ ⎪ ⎝⎭,则k =_______ [五. 相似矩阵,特征值]14.设向量组(1,0,1),(2,1),TTk ==-αβ(1,1,4)=--Ty 线性相关,则k =______ [二.四. 向量组的线性相关性,行列式]三 .解答题1.已知二次型21232221321)1(22)1()1(),,(x x a x x a x a x x x f +++-+-=的秩为2.(I ) 求a 的值; (II ) 求正交变换=xQ y,把),,(321x x x f 化成标准形;(III ) 求方程),,(321x x x f =0的解. [五. 二次型,矩阵的特征值, 特征向量,正交变换] 2.已知三阶矩阵A的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵12324636⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭B k (k 为常数),且AB =O , 求线性方程组Ax =0的通解.[二.线性方程组,基础解系,矩阵]3.确定常数a ,使向量组,),1,1(1Ta =α,)1,,1(2Ta =αTa )1,1,(3=α可由向量组,),1,1(1T a =β,)4,,2(2T a -=βTa a ),,2(3-=β线性表示,但向量组321,,βββ不能由向量组321,,ααα线性表示. [二.向量组的线性相关性]4.已知齐次线性方程组(i ) ⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,0,0532,032321321321ax x x x x x x x x 和 (ii) ⎩⎨⎧=+++=++,0)1(2,03221321x c x b x cx bx x 同解,求,,a b c 的值. [一.线性方程组求解]5.设⎛⎫= ⎪⎝⎭TAC D CB 为正定矩阵,其中A,B 分别为m 阶,n 阶对称矩阵,C 为n m ⨯矩阵.(I) 计算TPD P ,其中1-⎛⎫-=⎪ ⎪⎝⎭mn EAC P O E ;(II )利用(I)的结果判断矩阵1--TB C A C是否为正定矩阵,并证明你的结论. [五.分块矩阵,正定矩阵]6.设A 为三阶矩阵,123,,ααα是线性无关的三维列向量,且满足1123=++A αααα,2232=+A ααα,32323=+A ααα.(I) 求矩阵B , 使得123123(,,)(,,)=A Bαααααα;(II )求矩阵A 的特征值;(III )求可逆矩阵P , 使得1-P A P 为对角矩阵. [五.矩阵的特征值,相似矩阵]7.已知非齐次线性方程组1234123412341435131x x x x x x x x a x x x b x +++=-⎧⎪++-=-⎨⎪++-=⎩有3个线性无关的解.(Ⅰ)证明方程组系数矩阵A 的秩()2R A =; (Ⅱ)求,a b 的值及方程组的通解. [二.线性方程组求解]8.设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和均为3,向量()11,2,1Tα=--,()20,1,1Tα=-是线性方程组0=A x 的两个解, (Ⅰ)求A 的特征值与特征向量; (Ⅱ)求正交矩阵Q 和对角矩阵Λ使得=TQ A Q Λ;.(Ⅲ)求A 及63()2A E -,其中E 为3阶单位矩阵.[五.矩阵的特征值,相似矩阵]9.设4维向量组()11,1,1,1,T a ∂=+()22,2,2,2,T a ∂=+()33,3,3,3,Ta ∂=+()44,4,4,4Ta ∂=+.问a 为何值时1234,,,∂∂∂∂线性相关? 当1234,,,∂∂∂∂线性相关时,求其一个极大线性无关组,并将其余向量用该极大线性无关组线性表出. [二.向量组的线性相关性]10.设线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++040203221321321x a x x ax x x x x x 与方程12321-=++a x x x 有公共解,求a 的值及所有公共解. [二.线性方程组求解]11.设3阶实对称矩阵A 的特征值2,2,1321-===λλλ,且T )1,1,1(1-=α是A 的属于1λ的一个特征向量。
1.设A ,B ,C 为n 阶矩阵,且A 可逆,下列结论成立的是()(A).若AC AB =,则C B = (B).若CB AB =,则C A = (C).若O BC =,则O B = (D).若O AB =,则O A =或O B =2.若5734111113263278----=D ,则D 中第一行元素的代数余子式的和为() (A).-1 (B).-2 (C).-3 (D).03.设A ,B 为n 阶非零矩阵,且O AB =,则A ,B 的秩为()(A).必有一个等于零 (B).都小于n (C).一个小于n ,一个等于n (D).都等于n4.设向量组321,,ααα线性无关,则下列向量组线性相关的是()(A). 133221,,αααααα+++ (B). 321211,,αααααα+++ (C).133221,,αααααα--- (D). 1332213,2,αααααα+++5.要使TT )1,0,2(,)1,0,1(21-==ξξ都是线性方程组0=Ax 的解,只要系数矩阵A 为(). (A). ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛112213321(B). ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-211121 (C). ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛123020010(D). ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-020010 二、填空题(15分)1. 四阶行列式中包含4322a a 且带正号的项是_____.2. 齐次方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+--=+=++0230520232132321kx x x x x x x x 有非零解,则k =_____.3. 设A 为5阶方阵,*A 为其伴随矩阵,且3=A ,则=*A .4. 设A 是n 阶矩阵,满足O E A A =++322,则1-A =_____.5. 设A 是n 阶矩阵,对于0=Ax ,若每个n 维向量都是解,则=)(A R . 三、(10分)求行列式1332141121524321=D . 四、(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=145243121A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=223B 满足B AX =,求1-A 和X . 五、(15分)判断向量组T T T a a )3,2,2(,),2,0(,)3,1,(321===ααα的线性关系. 六、(15分)对矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=7236311232201012A ,求A 的列向量组的秩、最大无关组、并表示其他向量. 七、(15分)求线性方程组⎩⎨⎧=-+--=-+12624321421x x x x x x x 的通解,并用基础解系表示.1.设A 为n 阶矩阵,k 为非零常数,则=kA ( ). (A) A k (B) A k (C) A k n (D) A k n2.设A 为n m ⨯阶矩阵,C 为n 阶可逆矩阵,矩阵A 的秩为1r ,矩阵AC B =的秩为r ,则()(A) 1r r > (B) 1r r < (C) 1r r = (D) 1r r ,的关系依C 而定3.设n 元齐次方程组0=Ax 的系数矩阵为r ,则0=Ax 有非零解的充分必要条件是()(A) n r = (B) n r < (C) n r ≥ (D) n r >4.n 维向量组)2(,,,≥s s 21ααα 线性相关的充要条件是()(A) s 21ααα,,, 中至少有一个零向量 (B) s 21ααα,,, 中至少有两个向量成比例(C) s 21ααα,,, 中任意两个向量不成比例 (D) s 21ααα,,, 中至少有一个向量可以被其余向量所表示5.设321ξξξ,,是0=Ax 的基础解系,则该方程组其余的基础解系还可以表示为()(A) 133221ξξξξξξ-++,, (B) 321ξξξ,,的一个等秩向量组 (C) 321211ξξξξξξ+++,, (D) 133221ξξξξξξ---,,二、填空题(15分)6. 261365415432a a a a a a 为六阶行列式的元素乘积,前面应冠以_______号.7. 6427811694143211111=D 中第三行元素的代数余子式的和∑=413j j A =__________. 8. =⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛4131211135111111________. 9. 设A 是n 阶矩阵,满足E A A -=22,则1)2(--E A =_____.10. n 维零向量一定线性 (相关/无关).三、(10分)求行列式1232145121524321=D .四、(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=130140121A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=123B 满足B AX =,求1-A 和X . 五、(15分)设向量组T T T k k )2,1,1(,)1,,1(,)1,1,(321===ααα,向量T k k ),,1(2=β,则k 取何值时(1)β不能由321,,ααα线性表示;(2)β可以由321,,ααα线性表示,且表示法唯一;(3)β可以由321,,ααα线性表示,且表示法不唯一六、(15分)设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=5244423232201012A ,求A 的列向量组的秩、最大无关组、并表示其他向量. 七、(15分)求线性方程组⎩⎨⎧=-+--=-+12624321421x x x x x x x 的通解,并用基础解系表示.1.设A ,B ,C 为n 阶矩阵,且A 可逆,下列结论成立的是()(A).若AC AB =,则C B = (B).若CB AB =,则C A = (C).若O BC =,则O B = (D).若O AB =,则O A =或O B =2.若5734111113263278----=D ,则D 中第一行元素的代数余子式的和为() (A).-1 (B).-2 (C).-3 (D).03.设A ,B 为n 阶非零矩阵,且O AB =,则A ,B 的秩为()(A).必有一个等于零 (B).都小于n (C).一个小于n ,一个等于n (D).都等于n4.n 维向量组)2(,,,≥s s 21ααα 线性相关的充要条件是()(A) s 21ααα,,, 中至少有一个零向量 (B) s 21ααα,,, 中至少有两个向量成比例(C) s 21ααα,,, 中任意两个向量不成比例 (D) s 21ααα,,, 中至少有一个向量可以被其余向量所表示5.设321ξξξ,,是0=Ax 的基础解系,则该方程组其余的基础解系还可以表示为()(A) 133221ξξξξξξ-++,, (B) 321ξξξ,,的一个等秩向量组 (C) 321211ξξξξξξ+++,, (D) 133221ξξξξξξ---,,二、填空题(15分)11. 615243342516a a a a a a 为六阶行列式的元素乘积,前面应冠以_______号.12. =⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛4131211143211111________. 13. 设A 是n 阶矩阵,满足A A 32=,则1)(-+E A =_____.14. 设A 是2阶矩阵,3=A ,*A 是A 的伴随矩阵,求*1A A +-=________.15. 向量组321,,ααα线性无关的充要条件是______.三、(10分)求行列式1332101121024321=D .四、(15分)设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=145243121A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=212B 满足B AX =,求1-A 和X . 五、(15分)判断向量T )9,6,2,0(-=β是否可由向量组T T T )3,5,1,1(,)2,1,2,1(,)2,3,3,1(321-=---==ααα,如果可以,写出表达式. 六、(15分)设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=7236311232201012A ,求A 的列向量组的秩、最大无关组、并表示其他向量. 七、(15分)求线性方程组⎩⎨⎧=----=-+14624321421x x x x x x x 的通解及基础解系. 一、填空题1. 排列6137524的逆序数是 .2. 若齐次方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+-0052023232321kx x x x x x x 有非零解,则k = .3. 设A 为3阶方阵,且3=A ,则=A 5 .4. 向量组4321,,,αααα线性无关的定义是 .5.向量组1234,,,αααα线性相关的定义是_____________.6. 53(1)无解的充要条件是 ___________________________________;(2)当____________时,方程组有无穷多解,这时通解含有 _____个自由未知量.7.行列式=301120111 .8.设行列式5678123487654321=D ,j A 4)4,3,2,1(=j 为D 中第四行元的代数余子式,则=+++444342418765A A A A .9.设⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1011A ,则=-1)3(A . 10.设T )2,1,1(1-=α,T )1,3,1(2-=α,则=-2124αα . 二、选择题1.设B A 、为n 阶方阵,则下列选项中恒成立的是( ). A. BA AB =B. ))((22B A B A B A +-=-C. AB A A B A -=-2)(D. T T T B A AB =)(2.设n 维向量组)3(,,,21n s s ≤≤ααα 线性无关,则下列结论正确的是( ).A. s ααα,,,21 中至少有一向量可由其余向量线性表示B. s ααα,,,21 中存在部分组线性相关C. s ααα,,,21 中没有零向量D. s ααα,,,21 中存在两个向量对应成比例3. 下列),,(z y x f 为二次型的是( ).A. yz xy x 422++B. z xyz x 4222++C. 142++yz xD. 2242yz xy x ++4. 对矩阵m n n m B A ⨯⨯,,下列运算有意义的是( ).A. T ABB. 2AC. A B TD. AB5. 设4321,,,αααα是三维实向量组,则( ).A .4321,,,αααα一定线性无关B .1α一定可由432,,ααα线性表出C .4321,,,αααα一定线性相关D .321,,ααα一定线性无关 6. 设321ξξξ,,是0=Ax 的基础解系,则该方程组的基础解系还可以表示为( ).A. 133221ξξξξξξ-++,,B. 321ξξξ,,的一个等秩向量组C. 133221ξξξξξξ+++,,D. 133221ξξξξξξ---,, 7.设A 为3阶方阵,行列式2=A ,*A 为A 的伴随矩阵,则=--*1)2(A A ( ). A.1627 B. 2716 C. 1627- D. 2716- 8.设A ,B ,C 为n 阶矩阵,且A 可逆,下列结论成立的是()(A).若AC AB =,则C B = (B).若CB AB =,则C A = (C).若O BC =,则O B = (D).若O AB =,则O A =或O B =9.设A ,B 为n 阶非零矩阵,且O AB =,则A ,B 的秩为() (A).必有一个等于零 (B).都小于n (C).一个小于n ,一个等于n (D).都等于n10.设A 为n 阶矩阵,k 为非零常数,则=kA ( ).(A) A k (B) A k (C) A k n (D) A k n11.设A 为n m ⨯阶矩阵,C 为n 阶可逆矩阵,矩阵A 的秩为1r ,矩阵AC B =的秩为r ,则()(A) 1r r > (B) 1r r < (C) 1r r = (D) 1r r ,的关系依C 而定12.设n 元齐次方程组0=Ax 的系数矩阵为r ,则0=Ax 有非零解的充分必要条件是()(A) n r = (B) n r < (C) n r ≥ (D) n r >13.设行列式1111304=zy x ,则行列式=1111034222zy x ( ) A .32 B .1 C .2 D .38 14. 设矩阵m n n s B A ⨯⨯,,则下列运算有意义的是 ( )A. T ABB.2A C.BA D. AB15.设n s j i a A ⨯=)(,s m j i b B ⨯=)(,则( ) A. BA 是m n ⨯矩阵; B. BA 是n m ⨯矩阵;C. BA 是s s ⨯矩阵;D. BA 未必有意义.16.设矩阵A 的秩为r ,则A 中( )(A )所有1r -阶子式都不为0;(B )所有1r -阶子式全为0;(C )至少有一个r 阶子式不为0; (D )所有r 阶子式都不为0。
一、填空题1、如果003112101=x,则=x ____________; 2、如果行列式2314523x x-=0,则x =____________; 3、四阶行列式11121314212223243132333441424344a a a a a a a a a a a a a a a a 中含有4123a a 的项是____________;4、211132xx D x x=中x 的系数为____________; 5、在6阶行列式中,项466455321311a a a a a a 的符号是____________;6、若12325144i k a a a a a 是5阶行列式中带“+”的项,则i=____________;k= ____________;7、已知1=d c b a ,则dc c ba a --=____________; 8、若行列式D 中存在两行元素相同或成比例,则D =____________; 9、设D=111213212223313233a a a a a a a a a =3,则2111111312212122323131333232323a a a a D a a a a a a a a +=++=____________;10、设 1231231232a a a D b b b c c c == 则123112312336322a a a D b b b c c c ==____________; 11、设157222203D = , 则313233A A A ++=____________;12、设142002125--=D ,则31323324A A A -++=____________;12、设四阶行列式D 的第二行的4个元素分别为4,3,2,1--,它们的代数余子式分别为2,1,1,2-,则行列式D =____________;13、设134213,473ij A A =为第i 行第j 列元素的代数余子式,则21222334A A A ++=____________;14、已知1142303a c b +-⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,则a =____________;=b ____________;=c ____________;15、5阶方阵A 的行列式的值为3,则 |-3A| = ____________; 16、设3阶行列式A 的值为2,则A 2=____________;17、设A 为n 阶方阵,λ为任一常数,则矩阵行列式A λ=____________;18、设*A 是n 阶矩阵A 的伴随矩阵,若2A =,则*A ____________;19、设101021003A -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则A 的伴随矩阵*A =⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛; 20、已知⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-3211254321A ,则=--1)2(A ____________;21、设二元方阵,A B 的逆分别是11532,,1414A B --⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭则1()AB -=____________; 22、矩阵A=)0)(2121≠⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn λλλλλλ的逆矩阵为1-A =____________;23、设(2,1,0,1)α=,(1,0,2,2)β=-且42αξβ+=,则ξ=____________;24、设()()1,2,1,1,3,2,1,1,22,αβγαβ=-=-+= 则γ=____________; 25、设(2,1,5,2,0),(3,0,1,1,4)αβαβ+=-=-,则α= ,β= ;26、设123,,n εεεε 为n 维单位坐标向量组,则112233n n a a a a εεεε++++ = ;28、设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3411α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122t α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1323α线性相关,则=t ________________;29、含有零向量的向量组必是线性________向量组;30、任何1+n 个n 维向量都是线性 关的;31、如果向量组A 可以由向量组B 线性表示,则()R A _____()R B ;32、设A 是54⨯矩阵,若A 的行向量组线性无关,则A 的列向量组的秩R =_________________; 33、设向量组12,,r ααα 线性无关,则它的秩= ; 34、设ξη和是非齐次线性方程组AX b =的解,若12λξλη+ 也是Ax b =的解, 当且仅当 ;35、设12,,,s x x x 是非齐次线性方程组Ax b =的解,若1122s s a x a x a x +++ 也是该方程组的解,则12s a a a +++= ;36、设1,2,3ηηη是非齐次线性方程组Ax b =的解,若1122313ηληληη=++也是Ax b =的解,则12λλ+=____________;37、设四元线性方程组Ax b =的系数矩阵的秩为2,已知Ax b =有解1,2,3,ηηη则Ax b =的一般解为 ____________;38、已知5元齐次线性方程组0Ax =的基础解系包含3个解向量,则()R A =_______;39、设A 是54⨯矩阵,若A 的列向量组的秩为2,则线性方程组0Ax =的基础解系含有____个解向量。
线代复习(A )一. 单项选择题1. 如果,1333231232221131211==a a a a a a a a a D 则=---=3332312322211312111333333333a a a a a a a a a D ( ) (A ) 3 (B ) 3- (C ) 27 (D ) 27-2. 如齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+=++00202z y x ky x z y kx 仅有零解,则( )(A ) 2-≠k (B ) 3≠k (C ) 2-≠k 且3≠k (D ) 3≠k 或2-≠k 3. 设B A ,均为n 阶非零矩阵,且0=AB ,则)(),(B r A r 满足( ) (A ) 必有一个等于0 (B )都小于n(C ) 一个小于n ,一个等于n (D )都等于n4. 设A 与B 均为n 阶对称阵,则( )也为n 阶对称阵 (A ) TTB A (B ) 11--B A (C ) AB (D ) B A 23-5. 已知B 为4阶矩阵,b B =||,则其伴随矩阵*B 的行列式=||*B ( ) (A ) b (B ) 2b (C ) 3b (D ) 4b 6. 当=k ( )时,向量组T T T k ),1,2(,)2,1,3(,)1,0,1(321==-=ααα的秩为2。
(A ) 1 (B ) 2 (C ) 3 (D ) 37. 对于齐次线性方程组,以下说法正确的是( )(A ) 如0=AX 有解 ,则必有0||≠A (B ) 如0=AX 无解 ,则必有0||=A (C ) 如0=AX 有非零解 ,则必有0||≠A (D ) 0=AX 总有解 8. 设21,ξξ是0=AX 的解,21,ηη是b AX =的解,则( ) (A ) 11ηξ+是b AX =的解 (B ) 11ηξ+是0=AX 的解 (C ) 21ηη+是0=AX 的解 (D ) 21ξξ+是b AX =的解 二. 填空题1. 已知4阶行列式D 中第三列元素依次为1,0,2,1-,它们的余子式依次分别为1,1,3,2-,则=D ____________2. 设B A ,为3 阶方阵,且2||,2||-==B A ,则|2|1-AB =____________3. 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=300520401A ,且A 的伴随矩阵为*A ,则*AA =____________4. 设矩阵C B A ,,满足CB AC =,其中n s ij c C ⨯=)(,则A 与B 分别是______阶与______阶矩阵。
线性代数考试练习题带答案说明:本卷中,A -1表示方阵A 的逆矩阵,r (A )表示矩阵A 的秩,(βα,)表示向量α与β的内积,E 表示单位矩阵,|A |表示方阵A 的行列式.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333231232221131211a a a a a a a a a =4,则行列式333231232221131211333222a a a a a a a a a =( ) A.12 B.24 C.36D.482.设矩阵A ,B ,C ,X 为同阶方阵,且A ,B 可逆,AXB =C ,则矩阵X =( ) A.A -1CB -1B.CA -1B -1C.B -1A -1CD.CB -1A -13.已知A 2+A -E =0,则矩阵A -1=( ) A.A -E B.-A -E C.A +ED.-A +E4.设54321,,,,ααααα是四维向量,则( )A.54321,,,,ααααα一定线性无关B.54321,,,,ααααα一定线性相关C.5α一定可以由4321,,,αααα线性表示D.1α一定可以由5432,,,αααα线性表出 5.设A 是n 阶方阵,若对任意的n 维向量x 均满足Ax =0,则( ) A.A =0 B.A =E C.r (A )=nD.0<r (A )<(n )6.设A 为n 阶方阵,r (A )<n ,下列关于齐次线性方程组Ax =0的叙述正确的是( ) A.Ax =0只有零解B.Ax =0的基础解系含r (A )个解向量C.Ax =0的基础解系含n -r (A )个解向量D.Ax =0没有解7.设21,ηη是非齐次线性方程组Ax =b 的两个不同的解,则( ) A.21ηη+是Ax =b 的解 B.21ηη-是Ax =b 的解 C.2123ηη-是Ax =b 的解D.2132ηη-是Ax =b 的解8.设1λ,2λ,3λ为矩阵A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡200540093的三个特征值,则321λλλ=( ) A.20 B.24 C.28D.309.设P 为正交矩阵,向量βα,的内积为(βα,)=2,则(βαP P ,)=( ) A.21B.1C.23 D.210.二次型f (x 1,x 2,x 3)=323121232221222x x x x x x x x x +++++的秩为( ) A.1 B.2C.3D.4二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
若干公式
|A*|=|A|n-1, A*=A-1
|AT|=|A|
|lA|=ln|A|,AX=b 有解, AX=b 有唯一解
基本问题
lCh1计算行列式, 求逆矩阵,求解矩阵方程.
lCh2判断线性相关性, 求秩, 求最大无关组
lCh2解线性方程组(齐次的和非齐次的)
lCh3向量组的正交化
lCh4求特征值和特征向量
lCh4矩阵的对角化
lCh5二次型的正交标准化
lCh5二次型正定性的判断
一、 Ch1计算行列式
1.13 计算下列行列式
(2)
二、求逆矩阵
1.7利用初等行变换求下列矩阵的逆矩阵:
(1)
(2)求解X:;
三、 Ch2判断线性相关性
2.1 讨论下列向量组的线性相关性
(3)
四、 Ch2求秩, 求最大无关组
2.2 求下列矩阵的秩
(3)
补充: 最大无关组有
五、 Ch2解线性方程组(齐次的)
2.3 求解下列齐次线性方程组
(1) ;
(1) 对方程组的系数矩阵作行初等变换
得简化行阶梯形(Reduced row echelon form, RREF). 对应的同解方程组为,
方程组的解为
.
六、 Ch2解线性方程组(非齐次的)
2.5 求下列非齐次线性方程组的通解
(1)
对方程组的增广矩阵作行初等变换, 将之化为简化行阶梯形
立刻得到方程组的解
七、 Ch3向量组的正交化
3.5设试用施密特正交化方法把这组向量正交规范化.
正交化:
单位化:
八、 Ch4求特征值和特征向量
4.1求下列矩阵的特征值和特征向量
(3)
(3)解特征方程
得特征值.
对于特征值, 解齐次线性方程组. 其系数矩阵
,
可见特征向量为.
对于特征值, .
可见特征向量为(不全为0).
九、 Ch4矩阵的对角化
4.10将下列矩阵对角化, 并求, 使(为对角阵)
(1)
解特征方程
得特征值.
对于,, 得特征向量. 选.
对于,, 得特征向量 (k2, k3不全为0). 选..
令, 则有.
十、 Ch5二次型的正交标准化
5.3 用正交变换化下列二次型为标准形
(2)
二次型的矩阵为. 解特征方程
,
得的特征值,,.
对于特征值, , 取特征向量.
对于特征值, . 取特征向量.
对于特征值, . 取特征向量.
是正交的. 令
,
则是正交的. 作正交变换, 则给出的二次型化为标准形
.
十一、Ch5二次型正定性的判断
5.7判别下列二次型的正定性:
(1)
(2)
(1)二次型的矩阵的各阶主子式依次为
.
故二次型是负定的.
(2) 二次型的矩阵的各阶主子式依次为
.
故二次型是正定的.
若干联系
向量组构成矩阵
线性组合
向量能由向量组线性表示Û有解Û
向量组线性相关Û有非零解Û(=向量个数=未知数个数)
基础解系含个解向量.
部分定理
定理2.1若线性无关, 而线性相关. 则可以由线性表示.
定理2.2()线性相关的充要条件是至少有一个向量是其余向量的线性组合.
定理2.3m个行向量线性相关的充要条件是
定理2.4矩阵A的秩等于r的充要条件是A中有r个行向量线性无关,但任意r+1个行向量(如果存在)都线性相关。
定理2.5 设有向量组T,如果
(1)在T中有r个向量线性无关。
(2)T中任意一个向量都可以由向量组线性表示。
则是向量组T的一个最大无关组。
定理2.6齐次线性方程组(2.10),当其系数矩阵的秩时,只有唯一的零解;当时,有无穷多个解。
引理2.1设向量组可由向量组线性表示.如果,则线性相关.
定理2.7非齐次线性方程组(2.16)有解的充要条件是,他的系数矩阵的秩与增广矩阵的秩相等。
定理2.8把非齐次线性方程组(2.16)的某个特解加到对应的齐次线性方程组(2.1)的每一个解向量上,就得到(2.16)的全部解向量。
基础解系含有n-r个解向量。
定理3.1对任意n 维向量χ和y ,恒有∣∣
定理3.2若n维向量组是正交向量组,则线性无关。
定理3.3设n维向量组线性无关,令
=
=-
=--
=---…-
则得到的是正交向量组,且与等价。
上述定理3.3从线性无关组导出正交向量组的过程称为施密特(Schmidt)正交化过程。
它不仅满足与等价,还满足:对任何,向量组与等价。
定理3.4(1)方阵A是正交矩阵充分必要条件为A的列向量组是标准正交向量组。
(2)方阵A是正交矩阵的充分必要条件为A的行向量组是标准正交向量组。
定理3.5正交变换不改变向量的内积,从而不改变向量的模、夹角和距离。
定理4.1阶方阵A与它的转置矩阵A-T有相同的特征值。
定理4.2 设阶方阵A 有互不相同的特征值,(λiE –A)χ= 0的基础解系为。
则
;;……;线性无关。
定理4.3设n阶方阵A = ( a ij ) 的特征值为λ1 ,λ2 ,… ,λn ,则有
(1)λ1 +λ2 + … +λn = a11 + a22 + … + an n (4.9)
(2) λ1λ2 …λn = | A| (4.10)
定理4.4设A为n阶方阵,(A) = a0E + a1A + am Am ,若λ为A的特征值,则(λ) = a0 +
a1λ+… + am λm是(A)的特征值。
定理4.5 若n阶方阵A与B相似,则它们具有相同的特征多项式和特征值。
定理4.6 n阶矩阵A与n阶对角阵
相似的充分必要条件是A有n个线性无关的特征向量。
P89定理4.6 阶矩阵与阶对角阵相似的充分必要条件是有个线性无关的特征向量.
P90定理4.6推论4.2 若阶矩阵有个相异的特征值, 则与对角阵相似.
P88性质4.2 若阶方阵与相似, 则(1), (2).
推论4.2 若n阶矩阵A有n个相异的特征值,则A与对角阵相似。
定理4.7n阶矩阵A与对角矩阵相似的充分必要条件是对于每一个重特征值对应着个线性无关的特征向量(证明略)。
定理4.8 实对称矩阵的特征值为实数。
定理4.9 设λ1、λ2是对称矩阵A的两个特征值,P1、P2是对应的特征向量。
若λ1≠λ2,则P1与P2正交。
定理4.10若λi是实对称矩阵A的k重特征值,则存在k个属于λi的线性无关的特征向量(证明略)。
定理4.11设A为n阶实对称矩阵,则必有正交矩阵P,使
P -1AP = =
其中λ1,λ2,…, λn 是A的特征值。
定理5.1 任给可逆矩阵C,令B=CTAC,如果A为对称矩阵,则B亦为对称矩阵,且
R(B)=R(A)
定理5.2任给二次型f()=TA,总有正交变换=Py,使f化为标准形
f=λ1y12+λ2y22+…+λnyn2
其中为A的所有特征值。
定理5.3二次型f=TA可通过可逆线性变换 =Py化为标准形
f=c1y12+c2y22+…+cryr2且 r=R(A)
(ci≠0,i=1,2, …,r; r称为f的惯性指标)
定理5.4 (Sylvester定理)二次型f=TA通过可逆线性变换化成标准形后,系数为正的平方项的个数(称为二次型f或矩阵A的惯性指标)不变。
定理5.5 实二次型f=TA为正定的的充分必要条件是:它的标准形的n个系数全为正。
定理5.6若A是n阶实对称矩阵,则下列命题等价:
(1)TA是正定二次型(或A是正定矩阵);
(2)A的正惯性指标为n。
(3)存在可逆阵P,使得A=PTP
(4)A的n个特征值全大于零。
定理5.7(1)对称矩阵A正定的充分必要条件是,A的各阶主子式都为正,即
>0,>0, …, >0
(2)对称矩阵A负定的充分必要条件是:奇数阶主子式为负,偶数阶主子式为正。
即
>0 , (r=1,2, …,n)
这个定理称为霍尔维茨定理,这里不予证明。
Matlab部分函数名的义源
线性代数部分词汇英汉对照。