考研数学真题近十年考题路线分析线代部分
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承载梦想启航为来只为一次考上研2018考研数学线性代数真题及考点解析2018年考研数学,线代代数部分,从总体上来说还是比较稳定的,没有太大的波动。
从历年真题也能够看的出来,有些题目改编自以往的真题,好多年前题目重新回炉,编制新题。
接下来我们从两点来分析考研数学,线代部分。
同学们说我没有见过这个考题,命题人可能把数学一的考题修一修,修成数学二的题,也可能把数学二的题修一修,修成数学三的题。
今年的卷子都有一个大题,二次型,平方+平方+平方等于0,我们都知道,平方+平方+平方等于0,意味着每一个小括弧都等于0,这样就构成了三个子方程罗列在一起就是一道方程组的题,这种考法在很久以前数学一考过。
现在摇身一变,变成了一二三方程组的考题。
线性代数的的题以真题为主,反复的练和反复的琢磨,要把数学一二三的真题混搭一起练,这是给19考生的一点建议。
考点上还是围绕代数的主干知识点。
线性代数在考卷中,只有5到题目,两个选择一个填空两个解答,5道题34分考一本书,自然这5到题,命题人考代数的核心主干的知识作为5道题的考查对象。
比如今年来来回回都是把重点放在了书的后半部分,二次型和方程组等等这些知识点上,这是代数理论性、使用性和综合性都是最高的一部分了。
我们一开始学线代代数从行列式到方程组,这属于代数的基础。
到后面向量和方程组到核心理论的部分,最后两章特征值和二次型是综合应用的环节。
历年的代数题比较偏重于最后的几章考查,这是我说目前代数的考研形式,考题的难度和考题的特征。
考研数学三(线性代数)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.(14年)行列式【】A.(ad-bc)2B.-(ad-bc)2C.a2d2-b2c2D.b2c2-a2d2正确答案:B解析:按第1列展开,得所求行列式D等于D==-ad(ad-bc)+bc(ad-bc)=-(ad-bc)2 知识模块:线性代数2.(89年)设A和B都是n×n矩阵,则必有【】A.|A+B|=|A|+|B|B.AB=BAC.|AB|=|BA|D.(A+B)-1=A-1+B-1正确答案:C 涉及知识点:线性代数3.(94年)设A是m×n矩阵,C是n阶可逆矩阵,矩阵A的秩为r,矩阵B=AC的秩为r1,则【】A.r>r1.B.r<r1.C.r=r1.D.r与r1的关系依C而定.正确答案:C解析:因为,用可逆矩阵C右乘矩阵A相当于对A施行若干次初等列变换,而初等变换不改变矩阵的秩,故有r(AC)=r(A).知识模块:线性代数4.(96年)设n阶矩阵A非奇异(n≥2),A*是矩阵A的伴随矩阵,则【】A.(A*)*=|A|n-1AB.(A*)*=|A|n+1AC.(A*)*=|A|n-2AD.(A*)*=|A|n+2A正确答案:C解析:由A*=|A|A-1,得(A*)*=|A*|(A*)-1,又|A*|=|A|n-1,故(A*)*=|A|n-1(|A|A-1)-1=|A|n-1A=|A|n-2A.故C正确.知识模块:线性代数5.(97年)设A、B为同阶可逆矩阵,则【】A.AB=BA.B.存在可逆矩阵P,使P-1AP=B.C.存在可逆矩阵C,使CTAC=B.D.存在可逆矩阵P和Q,使PAQ=B.正确答案:D解析:因为,方阵A可逆A与同阶单位阵E行等价,即存在可逆矩阵P,使PA=E.同理,由于B可逆,存在可逆矩阵M,使MB=E.故有PA=MB,PAM-1=B,记M-1=Q,则P、Q可逆,使PAQ=B.于是知D正确.知识模块:线性代数6.(98年)设n(n≥3)阶矩阵A=的秩为n-1,则a必为【】A.1B.C.-1D.正确答案:B解析:因为r(A)=n-1<n,故必有|A|=0,而因此,或者a=,或者a=1.显然,当a=1时,有r(A)=1<n-1,所以,有a=,而且当a=时,A 的左上角的n-1阶子式等于,可知此时确有r(A)=n一1,故选项B正确.知识模块:线性代数7.(01年) 其中A可逆,则B-1等于【】A.A-1P1P2B.P1A-1P2C.P1P2A-1D.P2A-1P1正确答案:C解析:矩阵B是经A的列重排后所得的矩阵,由初等列变换与初等方阵的关系,有B=AP2P1,故B-1=P1-1P2-1A-1,而P1-1=P1,P2-1=P2,故有B-1=P1P2A-1.知识模块:线性代数8.(03年)设三阶矩阵A=,若A的伴随矩阵的秩等于1,则必有【】A.a=b或a+2b=0.B.a=b或a+2b≠0.C.a≠b且a+2b=0.D.a≠b且a+2b≠0.正确答案:C 涉及知识点:线性代数9.(04年)设n阶矩阵A与B等价,则必有【】A.当|A|=a(a≠0)时,|B|=a.B.当|A|=a(a≠0)时,|B|=-a.C.当|A|≠0时,|B|=0.D.当|A|=0时,|B|=0.正确答案:D解析:A与B等价是指A可经若干次初等变换化成B.如果对A分别施行一次第1、2、3种初等变换得到方阵B,则由行列式的性质知,依次有|B|=-|A|,|B|=k|A|(常数k≠0),|B|=|A|.可见,经初等变换后,方阵的行列式等于零或者不等于零的事实不会改变,但在不等于零时,行列式的值可能改变.因此,只有D正确.知识模块:线性代数10.(05年)设矩阵A=(aij)3×3满足A*=AT,其中A*为A的伴随矩阵,A*为A的转置矩阵.若a11,a12,a13为三个相等的正数,则a11为【】A.B.3C.D.正确答案:A解析:由题设条件A*=AT,即其中Aij为|A|中元素aij的代数余子式(i,j=1,2,3),得aij=Aij(i,j=1,2,3),故有再从AT=A*两端取行列式,得|A|=|AT|=|A*|=|A|2,即|A|(1-|A|)=0 由此得|A|=1.所以,有知识模块:线性代数11.(06年)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:将单位矩阵E的第2行加到第1行即得初等矩阵P,由初等变换与初等矩阵的关系,有B=PA.令矩阵则将E的第1列的-1倍加到第2列即得矩阵Q,于是有C=BQ,从而有C=PAQ.由于所以,C=PAQ=PAP-1,只有选项B正确.知识模块:线性代数填空题12.(88年)=_______.正确答案:-3解析:把行列式的各行都加到第1行,得知识模块:线性代数13.(16年)行列式=_______.正确答案:λ4+λ3+2λ2+3λ+4解析:按第1列展开,得行列式为知识模块:线性代数14.(88年)设矩阵A=,则A-1=_______.正确答案:解析:利用初等行变换法:故A-1=A.知识模块:线性代数15.(91年)设A和B为可逆矩阵,X=为分块矩阵,则X-1=_______.正确答案:解析:设A、B分别为m阶、n阶可逆方阵,设其中X12,X21分别为m阶、n阶方阵,则有XX-1=Em+n,即由分块矩阵的乘法,得AX21=Em,AX22=0,BX11=0,BX12=En 因为A、B均为可逆矩阵,所以解得X21=A-1,X22=0,X11=0,X12=B-1 于是得知识模块:线性代数16.(92年)设A为m阶方阵,B为n阶方阵,且|A|=a,|B|=b,C =,则|C|=_______.正确答案:(-1)mnab解析:从[O A]的第m行开始,依次将[O A]的每一行作,z次相邻两行的交换,把它移到[B O]的下边去,则经mn次相邻两行的交换,就将[O A]移到了[B O]的下边,因此有知识模块:线性代数17.(93年)设4阶方阵A的秩为2,则其伴随矩阵A*的秩为_______.正确答案:0解析:因为r(A4×4)=2,即A中非零子式的最高阶数为2,故A的3阶子式全为0,即A的每个元素的余子式全为0,从而每个元素的代数余子式全为0,故A*=O,从而有r(A*)=0.知识模块:线性代数解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
历年考研数学一真题1987-20161987年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)已知三维向量空间的基底为123(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1),===ααα则向量(2,0,0)=β在此基底下的坐标是_____________. 三、(本题满分7分)(2)设矩阵A 和B 满足关系式2,+AB =A B 其中301110,014⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 求矩阵.B 五、选择题(本题共4小题,每小题3分,满分12分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(4)设A 为n 阶方阵,且A 的行列式||0,a =≠A 而*A 是A 的伴随矩阵,则*||A 等于 (A )a(B )1a(C )1n a -(D )n a九、(本题满分8分)问,a b 为何值时,现线性方程组123423423412340221(3)2321x x x x x x x x a x x bx x x ax +++=++=-+--=+++=-有唯一解,无解,有无穷多解?并求出有无穷多解时的通解.1988年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷二、填空题(本题共4小题,每小题3分,满分12分.把答案填在题中横线上)(4)设4阶矩阵234234[,,,],[,,,],==A αγγγB βγγγ其中234,,,,αβγγγ均为4维列向量,且已知行列式4,1,==A B 则行列式+A B = _______.三、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (5)n 维向量组12,,,(3)s s n ≤≤ααα线性无关的充要条件是 (A )存在一组不全为零的数12,,,,s k k k 使11220s s k k k +++≠ααα (B )12,,,s ααα中任意两个向量均线性无关 (C )12,,,s ααα中存在一个向量不能用其余向量线性表示 (D )12,,,s ααα中存在一个向量都不能用其余向量线性表示七、(本题满分6分)已知,=AP BP 其中100100000,210,001211⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦B P 求5,.A A 八、(本题满分8分)已知矩阵20000101x ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 与20000001y ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦B 相似. (1)求x 与.y(2)求一个满足1-=P AP B 的可逆阵.P1989年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设矩阵300100140,010,003001⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A I 则矩阵1(2)--A I =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (5)设A 是n 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 )必有两列元素对应成比例(C )必有一列向量是其余列向量的线性组合 (D )任一列向量是其余列向量的线性组合 三、(本题共3小题,每小题5分,满分15分) 七、(本题满分6分)问λ为何值时,线性方程组131231234226423x x x x x x x x λλλ+=++=+++=+⎧⎪⎨⎪⎩有解,并求出解的一般形式.八、(本题满分8分)假设λ为n 阶可逆矩阵A 的一个特征值,证明 (1)1λ为1-A 的特征值.(2)λA为A 的伴随矩阵*A 的特征值.一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)已知向量组1234(1,2,3,4),(2,3,4,5),(3,4,5,6),(4,5,6,7),====αααα则该向量组的秩是_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (5)已知1β、2β是非齐次线性方程组=AX b 的两个不同的解1,α、2α是对应其次线性方程组=AX 0的基础解析1,k 、2k 为任意常数,则方程组=AX b 的通解(一般解)必是(A )1211212()2k k -+++ββααα(B )1211212()2k k ++-+ββααα(C )1211212()2k k -+++ββαββ(D )1211212()2k k ++-+ββαββ七、(本题满分6分) 设四阶矩阵1100213401100213,0011002100010002-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦B C 且矩阵A 满足关系式1()-''-=A E C B C E其中E 为四阶单位矩阵1,-C 表示C 的逆矩阵,'C 表示C 的转置矩阵.将上述关系式化简并求矩阵.A八、(本题满分8分) 求一个正交变换化二次型22212312132344448f x x x x x x x x x =++-+-成标准型.一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设4阶方阵52002100,00120011⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A 则A 的逆阵1-A =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (5)设n 阶方阵A 、B 、C 满足关系式,=ABC E 其中E 是n 阶单位阵,则必有 (A )=ACB E (B )=CBA E (C )=BAC E (D )=BCA E 七、(本题满分8分)已知1234(1,0,2,3),(1,1,3,5),(1,1,2,1),(1,2,4,8)a a ===-+=+αααα及(1,1,3,5).b =+β (1)a 、b 为何值时,β不能表示成1234,,,αααα的线性组合?(2)a 、b 为何值时,β有1234,,,αααα的唯一的线性表示式?写出该表示式. 八、(本题满分6分)设A 是n 阶正定阵,E 是n 阶单位阵,证明+A E 的行列式大于1.1992年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设111212121212,n n n n n n a b a b a b a b a b a b a b a b a b ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 其中0,0,(1,2,,).i i a b i n ≠≠=则矩阵A 的秩()r A =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(5)要使12100,121⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ξξ都是线性方程组=AX 0的解,只要系数矩阵A 为(A )[]212-(B )201011-⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (C )102011-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦(D )011422011-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎣⎦八、(本题满分7分)设向量组123,,ααα线性相关,向量组234,,ααα线性无关,问: (1)1α能否由23,αα线性表出?证明你的结论. (2)4α能否由123,,ααα线性表出?证明你的结论.九、(本题满分7分)设3阶矩阵A 的特征值为1231,2,3,λλλ===对应的特征向量依次为1231111,2,3,149⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ξξξ又向量12.3⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭β(1)将β用123,,ξξξ线性表出. (2)求(n n A β为自然数).1993年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设n 阶矩阵A 的各行元素之和均为零,且A 的秩为1,n -则线性方程组=AX 0的通解为_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(5)已知12324,369t ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦Q P 为三阶非零矩阵,且满足0,=PQ 则 (A )6t =时P 的秩必为1 B )6t =时P 的秩必为2(C )6t ≠时P 的秩必为1 (D )6t ≠时P 的秩必为2 七、(本题满分8分)已知二次型22212312323(,,)2332(0)f x x x x x x ax x a =+++>通过正交变换化成标准形22212325,f y y y =++求参数a 及所用的正交变换矩阵. 八、(本题满分6分)设A 是n m ⨯矩阵,B 是m n ⨯矩阵,其中,n m <I 是n 阶单位矩阵,若,=AB I 证明B 的列向量组线性无关.1994年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上) (5)已知11[1,2,3],[1,,],23==αβ设,'=A αβ其中'α是α的转置,则n A =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (5)已知向量组1234,,,αααα线性无关,则向量组 (A )12233441,,,++++αααααααα线性无关 (B )12233441,,,----αααααααα线性无关 (C )12233441,,,+++-αααααααα线性无关 (D )12233441,,,++--αααααααα线性无关八、(本题满分8分)设四元线性齐次方程组(Ⅰ)为122400x x x x +=-=,又已知某线性齐次方程组(Ⅱ)的通解为12(0,1,1,0)(1,2,2,1).k k +- (1)求线性方程组(Ⅰ)的基础解析.(2)问线性方程组(Ⅰ)和(Ⅱ)是否有非零公共解?若有,则求出所有的非零公共解.若没有,则说明理由. 九、(本题满分6分)设A 为n 阶非零方阵*,A 是A 的伴随矩阵,'A 是A 的转置矩阵,当*'=A A 时,证明0.≠A1995年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设三阶方阵,A B 满足关系式16,-=+A BA A BA 且1003100,41007⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 则B =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(5)设11121311121321222321222312313233313233010100,,100,010,001101a a a a a a a a a a a a a a a a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦A B P P 则必有 (A )12AP P =B(B )21AP P =B (C )12P P A =B(D )21P P A =B八、(本题满分7分)设三阶实对称矩阵A 的特征值为1231,1,λλλ=-==对应于1λ的特征向量为101,1⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ξ求.A 九、(本题满分6分)设A 为n 阶矩阵,满足('=AA I I 是n 阶单位矩阵,'A 是A 的转置矩阵),0,<A 求.+A I1996年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(5)设A 是43⨯矩阵,且A 的秩()2,r =A 而102020,103⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦B 则()r AB =_____________. 二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(5)四阶行列式1122334400000000a b a b a b b a 的值等于(A )12341234a a a a b b b b - (B )12341234a a a a b b b b +(C )12123434()()a a b b a a b b --(D )23231414()()a a b b a a b b --八、(本题满分6分)设,T A =-I ξξ其中I 是n 阶单位矩阵,ξ是n 维非零列向量,T ξ是ξ的转置.证明 (1)2=A A 的充分条件是 1.T =ξξ (2)当1T =ξξ时,A 是不可逆矩阵. 九、(本题满分8分)已知二次型222123123121323(,,)55266f x x x x x cx x x x x x x =++-+-的秩为2, (1)求参数c 及此二次型对应矩阵的特征值. (2)指出方程123(,,)1f x x x =表示何种二次曲面.1997年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(4)设12243,311t -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦A B 为三阶非零矩阵,且,=AB O 则t =_____________. 二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(4)设111122232333,,,a b c a b c a b c ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ααα则三条直线 1112223330,0,0a x b y c a x b y c a x b y c ++=++=++= (其中220,1,2,3i i a b i +≠=)交于一点的充要条件是 (A )123,,ααα线性相关(B )123,,ααα线性无关(C )秩123(,,)r =ααα秩12(,)r αα(D )123,,ααα线性相关12,,αα线性无关七、(本题共2小题,第(1)小题5分,第(2)小题6分,满分11分)(1)设B 是秩为2的54⨯矩阵123,[1,1,2,3],[1,1,4,1],[5,1,8,9]T T T ==--=--ααα是齐次线性方程组x =B 0的解向量,求x =B 0的解空间的一个标准正交基.(2)已知111⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦ξ是矩阵2125312a b -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦A 的一个特征向量. 1)试确定,a b 参数及特征向量ξ所对应的特征值. 2)问A 能否相似于对角阵?说明理由.八、(本题满分5分)设A 是n 阶可逆方阵,将A 的第i 行和第j 行对换后得到的矩阵记为.B (1)证明B 可逆. (2)求1.-AB1998年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(4)设A 为n 阶矩阵*,0,≠A A 为A 的伴随矩阵,E 为n 阶单位矩阵.若A 有特征值,λ则*2()+A E 必有特征值________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (4)设矩阵 111222333a b c a b c a b c ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦是满秩的,则直线333121212x a y b z c a a b b c c ---==---与直线111232323x a y b z c a a b b c c ---==---(A )相交于一点 (B )重合(C )平行但不重合(D )异面 十、(本题满分6分)已知二次曲面方程2222224x ay z bxy xz yz +++++=可以经过正交变换x y z ξηζ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦P 化为椭圆柱面方程2244,ηξ+=求,a b 的值和正交矩阵.P 十一、(本题满分4分) 设A 是n 阶矩阵,若存在正整数,k 使线性方程组k x =A 0有解向量,α且1.k -≠A α0 证明:向量组1,,,k -αA αA α是线性无关的.十二、(本题满分5分)已知方程组(Ⅰ)1111221,222112222,221122,220n n n n n n n n n a x a x a x a x a x a x a x a x a x +++=+++=+++=的一个基础解析为11121,221222,212,2(,,,),(,,,),,(,,,).T T T n n n n n n b b b b b b b b b 试写出线性方程组(Ⅱ)1111221,222112222,221122,22000n n n n n n n n n b y b y b y b y b y b y b y b y b y +++=+++=+++=的通解,并说明理由.1999年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上) (4)设n 阶矩阵A 的元素全为1,则A 的n 个特征值是 _____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内) (4)设A 是m n ⨯矩阵,B 是n m ⨯矩阵,则(A )当m n >时,必有行列式||0≠AB (B )当m n >时,必有行列式||0=AB(C )当n m >时,必有行列式||0≠AB(D )当n m >时,必有行列式||0=AB十、(本题满分8分)设矩阵153,10a c b c a -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦A 其行列式||1,=-A 又A 的伴随矩阵*A 有一个特征值0λ,属于0λ的一个特征向量为(1,1,1),T=--α求,,a b c 和0λ的值. 十一、(本题满分6分)设A 为m 阶实对称矩阵且正定,B 为m n ⨯实矩阵,T B 为B 的转置矩阵,试证T B AB 为正定矩阵的充分必要条件是B 的秩().r n =B2000年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(4)已知方程组12312112323120x a x a x ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦无解,则a= _____. 二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.(4)设n 维列向量组1,,()m m n <αα线性无关,则n 维列向量组1,,m ββ线性无关的充分必要条件为(A )向量组1,,m αα可由向量组1,,m ββ线性表示 (B )向量组1,,m ββ可由向量组1,,m αα线性表示(C )向量组1,,m αα与向量组1,,m ββ等价 (D )矩阵1(,,)m =A αα与矩阵1(,,)m =B ββ等价十、(本题满分6分)设矩阵A 的伴随矩阵*10000100,10100308⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦A 且113--=+ABA BA E ,其中E 为4阶单位矩阵,求矩阵B .十一、(本题满分8分)某适应性生产线每年1月份进行熟练工与非熟练工的人数统计,然后将16熟练工支援其他生产部门,其缺额由招收新的非熟练工补齐.新、老非熟练工经过培训及实践至年终考核有25成为熟练工.设第n 年1月份统计的熟练工与非熟练工所占百分比分别为n x 和,n y 记成向量.n n x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭(1)求11n n x y ++⎛⎫ ⎪⎝⎭与n n x y ⎛⎫⎪⎝⎭的关系式并写成矩阵形式:11.n n n n x x y y ++⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A (2)验证1241,11-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ηη是A 的两个线性无关的特征向量,并求出相应的特征值. (3)当111212x y ⎛⎫⎪⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭时,求11.n n x y ++⎛⎫ ⎪⎝⎭一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(4)设24+-=A A E O ,则1(2)--A E = _____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(4)设1111400011110000,11110000111100⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪⎪== ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭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 )不合同且不相似九、(本题满分6分)设12,,,s ααα为线性方程组=AX O 的一个基础解系,1112221223121,,,s s t t t t t t =+=+=+βααβααβαα,其中21,t t 为实常数,试问21,t t 满足什么条件时12,,,s βββ也为=AX O 的一个基础解系?十、(本题满分8分)已知三阶矩阵A 和三维向量x ,使得2,,A A x x x 线性无关,且满足3232=-A A A x x x . (1)记2(,,),=P A A x x x 求B 使1-=A PBP .(2)计算行列式+A E .一、填空题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.把答案填在题中横线上)(4)已知实二次型323121232221321444)(),,(x x x x x x x x x a x x x f +++++=经正交变换可化为标准型216y f =,则a =_____________.二、选择题(本题共5小题,每小题3分,满分15分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(4)设有三张不同平面,其方程为i i i i d z c y b x a =++(3,2,1=i )它们所组成的线性方程组的系数矩阵与增广矩阵的秩都为2,则这三张平面可能的位置关系为九、(本题满分6分)已知四阶方阵1234(,,,)=A αααα, 1234,,,αααα均为四维列向量,其中234,,ααα线性无关,1232=-ααα.若1234=+++βαααα,求线性方程组x =A β的通解.十、(本题满分8分)设,A B 为同阶方阵,(1)若,A B 相似,证明,A B 的特征多项式相等.(2)举一个二阶方阵的例子说明(1)的逆命题不成立. (3)当,A B 为实对称矩阵时,证明(1)的逆命题成立.2003年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上)(4)从2R 的基1211,01⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭αα到基1211,12⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ββ的过渡矩阵为 .二、选择题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(4)设向量组I :12,,,r ααα可由向量组II :12,,,s βββ线性表示,则(A )当s r <时,向量组II 必线性相关 (B )当s r >时,向量组II 必线性相关 (C )当s r <时,向量组I 必线性相关 (D )当s r >时,向量组I 必线性相关 (5)设有齐次线性方程组0x =A 和0x =B ,其中,A B 均为n m ⨯矩阵,现有4个命题:① 若0x =A 的解均是0x =B 的解,则秩()≥A 秩()B ② 若秩()≥A 秩()B ,则0x =A 的解均是0x =B 的解 ③ 若0x =A 与0x =B 同解,则秩()=A 秩()B ④ 若秩()=A 秩()B , 则0x =A 与0x =B 同解 以上命题中正确的是(A )①② (B )①③ (C )②④ (D )③④ 九 、(本题满分10分)设矩阵322232223⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,010101001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦P ,1*-=B P A P ,求2+B E 的特征值与特征向量,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 为3阶单位矩阵.十 、(本题满分8分)已知平面上三条不同直线的方程分别为:1l 032=++c by ax ,:2l 032=++a cy bx ,:3l 032=++b ay cx .试证这三条直线交于一点的充分必要条件为.0=++c b a2004年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上)(5)设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ . 二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(11)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 )⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010 (B )⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C )⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010 (D )⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 (12)设,A B 为满足=AB O 的任意两个非零矩阵,则必有(A )A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (B )A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (C )A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关 (D )A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 (20)(本题满分9分)设有齐次线性方程组121212(1)0,2(2)20,(2),()0,n nn a x x x x a x x n nx nx n a x ++++=⎧⎪++++=⎪≥⎨⎪⎪++++=⎩ 试问a 取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.(21)(本题满分9分)设矩阵12314315a -⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦A 的特征方程有一个二重根,求a 的值,并讨论A 是否可相似对角化.2005年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上)(5)设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵123(,,)=A ααα,123123123(,24,39)=++++++B ααααααααα, 如果1=A ,那么=B .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分.每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(11)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(12)设A 为(2)n 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(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(20)(本题满分9分)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.(1)求a 的值;(2)求正交变换x y =Q ,把),,(321x x x f 化成标准形. (3)求方程),,(321x x x f =0的解.(21)(本题满分9分)已知3阶矩阵A 的第一行是c b a c b a ,,),,,(不全为零,矩阵12324636k ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦B (k 为常数),且=AB O ,求线性方程组0x =A 的通解.2006年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、填空题(本题共6小题,每小题4分,满分24分.把答案填在题中横线上)(5)设矩阵2112⎛⎫= ⎪-⎝⎭A ,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2=+BA B E ,则B = .(6)设随机变量X 与Y 相互独立,且均服从区间[0,3]上的均匀分布,则{}max{,}1P X Y ≤= .二、选择题(本题共8小题,每小题4分,满分32分. 每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内)(11)设12,,,,s ααα均为n 维列向量,A 是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 αA αA α线性相关(B )若12,,,,s ααα线性相关,则12,,,,s A αA αA α线性无关(C )若12,,,,s ααα线性无关,则12,,,,s A αA αA α线性相关(D )若12,,,,s ααα线性无关,则12,,,,s A αA αA α线性无关.(12)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 P AP (B )1-=C PAP (C )T =C P AP (D )T =C PAP(20)(本题满分9分)已知非齐次线性方程组1234123412341435131x x x x x x x x ax x x bx +++=-⎧⎪++-=-⎨⎪++-=⎩有3个线性无关的解,(1)证明方程组系数矩阵A 的秩()2r =A . (2)求,a b 的值及方程组的通解.(21)(本题满分9分)设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和均为3,向量()()121,2,1,0,1,1TT=--=-αα是线性方程组0x =A 的两个解. (1)求A 的特征值与特征向量.(2)求正交矩阵Q 和对角矩阵A ,使得T =Q AQ A .2007年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(本题共10小题,每小题4分,满分40分,在每小题给的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后括号内)(7)设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组线形相关的是(A ),,122331---αααααα (B ),,122331+++αααααα (C )1223312,2,2---αααααα (D )1223312,2,2+++αααααα(8)设矩阵211121112--⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪--⎝⎭A ,100010000⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭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 二、填空题(11-16小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上)(15)设矩阵0100001000010000⎛⎫ ⎪⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,则3A 的秩为________. (21)(本题满分11分)设线性方程组1231232123020,40x x x x x ax x x a x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩与方程 12321,x x x a ++=-有公共解,求a 的值及所有公共解.(22)(本题满分11分)设3阶实对称矩阵A 的特征向量值12311,2, 2.(1,1,1)T λλλ===-=-α是A 的属于特征值1λ的一个特征向量,记534,=-+B A A E 其中E 为3阶单位矩阵.(1)验证1α是矩阵B 的特征向量,并求B 的全部特征值与特征向量. (2)求矩阵B .2008年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(1-8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.) (5)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、填空题(9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上.)(13)设A 为2阶矩阵,12,αα为线性无关的2维列向量,12120,2==+A αA ααα,则A 的非零特征值为 . (20)(本题满分11分)T T =+A ααββ,T α为α的转置,T β为β的转置.证明: (1)()2r ≤A . (2)若,αβ线性相关,则()2r <A .(21)(本题满分11分)设矩阵2221212n na a a a a ⨯⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,现矩阵A 满足方程=AX B ,其中()1,,T n x x =X ,()1,0,,0=B , (1)求证()1n n a =+A .(2)a 为何值,方程组有唯一解,求1x .(3)a 为何值,方程组有无穷多解,求通解.2009年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(1-8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(5)设123,,ααα是3维向量空间3R 的一组基,则由基12311,,23ααα到基122331,,+++αααααα的过渡矩阵为(A )101220033⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B )120023103⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭ (C )111246111246111246⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭ (D )111222111444111666⎛⎫- ⎪ ⎪⎪- ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭(6)设,A B 均为2阶矩阵,**,A B 分别为,A B 的伴随矩阵,若2,3==A B ,则分块矩阵O A B O ⎛⎫⎪⎝⎭的伴随矩阵为(A )**32O B A O ⎛⎫ ⎪⎝⎭ (B )**23O B A O ⎛⎫ ⎪⎝⎭ (C )**32O A B O ⎛⎫ ⎪⎝⎭ (D )**23O A B O ⎛⎫⎪⎝⎭二、填空题(9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上.)(13)若3维列向量,αβ满足2T =αβ,其中T α为α的转置,则矩阵T βα的非零特征值为 . (20)(本题满分11分)设111111042--⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭A ,1112-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭ξ(1)求满足21=A ξξ的2ξ.231=A ξξ的所有向量2ξ,3ξ. (2)对(1)中的任意向量2ξ,3ξ证明123,,ξξξ无关.(21)(本题满分11分)设二次型()()2221231231323,,122f x x x ax ax a x x x x x =++-+-.(1)求二次型f 的矩阵的所有特征值; (2)若二次型f 的规范形为2212y y +,求a 的值.2010年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(1-8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)(5)设A 为m n ⨯型矩阵,B 为n m ⨯型矩阵,若,=AB E 则(A )秩(),m =A 秩()m =B (B )秩(),m =A 秩()n =B (C )秩(),n =A 秩()m =B (D )秩(),n =A 秩()n =B (6)设A 为4阶对称矩阵,且20,+=A A 若A 的秩为3,则A 相似于(A )1110⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B )1110⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭ (C )1110⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭ (D )1110-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭二、填空题(9-14小题,每小题4分,共24分,请将答案写在答题纸指定位置上.)(13)设123(1,2,1,0),(1,1,0,2),(2,1,1,),T T T α=-==ααα若由123,,ααα形成的向量空间的维数是2,则α= .(20)(本题满分11分)设11010,1,111a λλλ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭A b 已知线性方程组=A x b 存在两个不同的解.(1)求,.a λ(2)求方程组=A x b 的通解.(21)(本题满分11分)设二次型123(,,)T f x x x =A x x 在正交变换x y =Q 下的标准形为2212,y y +且Q的第三列为(.22T(1)求.A(2)证明+A E 为正定矩阵,其中E 为3阶单位矩阵.2011年全国硕士研究生入学统一考试数学(一)试卷一、选择题(1-8小题,每小题4分,共32分,下列每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,把所选项前的字母填在题后的括号内.)5、设A 为3阶矩阵,把A 的第二列加到第一列得到矩阵B ,再交换B 的第二行与第3行得到单位阵E ,记⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1000110011P ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=010*******P ,则A =( )A 21P PB 211P P -C 12P PD 112P P -6、设)(4321αααα=A 是4阶矩阵,*A 为A 的伴随矩阵。
线代做题思路、方法数一历年真题全精解析●基础牢固效果好●行列式●数字型●逐行相加●主对角线上面下面有元素,其他为0的时候考虑●或者经过简单变化变为上面情况也可以使用●规律性很强●按行展开●4阶变3阶●有一行只有一个元素不为0●递推●化为拉普拉斯太简单了出现的可能性随缘●抽象性●与 A* 有关的●A A* = |A|E 注意矩阵和行列式之间的关系●A* 的排布是A按行求、按列放,也就是说 aij 对应的 Aij 是在A*的 ji 处(270-6)●与特征值、特征向量有关●|A| = λ1·λ2· ······ λn,迹= λ求和●一般会与特征向量构成一个关系式,用Aα=λα 代入求解●A逆的特征值为1/λ●矩阵相关●A可逆等价|A| 不为0●A、B 相似,两者特征值相同●转置值不变●矩阵●简单运算●出现 n 次方运算,注意看平方项有没有什么规律●拉普拉斯的基本运算方法●伴随和可逆●出现A* 的题目很大概率是要用到 A* 和A逆的关系的,AA*=|A|E,变换得出逆的等式●一般考题是给出一个含有 E 的等式,通过化简得出要求的式子●记住加减 E 来凑出括号内两个式子相乘●出现 A逆的形式,优先考虑是不是可以把逆运算通过左右乘给去掉●正交矩阵●E恒等变形很重要,虽然他很简单●一般就是n维列向量和他的转置相乘●A AT = E●长度为1,两两正交●矩阵的秩●和其他的题目一起考,但要记住主要知识点●矩阵方程●最直接的就是化简●左边一般化为矩阵相乘的形式●右边化为 kE 或者kA(A已知)的形式●然后把左边的矩阵左乘或右乘对应的逆矩阵把题目要求的未知矩阵分离出来●右边求出矩阵就可以了●n维向量●具体数字证线性相关、解线性常系数方程组●一般步骤●经过前期简单变形得到几个列向量线性相关或者直接由题目得到方程组●设数 x 与向量相乘为0●写出m个方程式含有n个未知数 x●这个很重要,不能理解相关无关、有解无解问题就想一下这个方程组●对系数矩阵行初等变换,化为阶梯●或者化出单位矩阵●由阶梯型得出秩 r 等于多少,那么未知变量的个数就是 n — r 个,未知变量的个数不为0就相关●将首非零元设为主元,其他为自由变量●将单位矩阵的那些列设为主元,其他的为自由变量●自由变量分别取 1 ,写出解●齐次的就是把●最后,乘上常数 k ,写出通解●解的形式●简单题目就是对应行列式为0●抽象证无关●恒等变形得出定义式●使用定义重组,得出系数矩阵,对应行列式不为0,齐次方程组只有0解●IAI 不等于 0●秩 r 与向量个数一致●对于比较特殊的向量组,可以采用同乘的方式来进行化简,把等于0的乘式一项项去掉●线性表出,一般有具体矩阵●基础方法,解方程组●可线性表出,及三个方程组同时有解●对行列式作初等行变换,根据行列式形式可以得出●无解,左边为0,右边有数字,系数矩阵的秩不等于增广矩阵的秩●有唯一解,系数矩阵和增广矩阵的秩 r 一样,方程的个数等于未知变量个数,即为m(这种情况m=n)●有无穷多解,系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,方程的个数大于未知量的个数●两个向量组线性表出(n个n维列向量)●A是否可以由B表出●首先B看对应的行列式是否为0●不为0的就代表B向量组的秩就是n,A无论是怎么样的都可以被B表出●为0的话,说明B的秩小于n,就需要把AB的列向量排在一起组成矩阵进行行变换,化简为行最简,依照题目要求,给出表出与否的条件●向量组的线性无关相关,基本都是证明题●常规套路●首先列出定义式子●然后根据题目同乘●出现特征值就是同乘A,此时需要证明的一定和特征向量有关●出现方程组的形式,就把方程组写成按列分块✖列向量(方程的解),按照题目直接同乘列向量或其转置●重组,主要为了化简出和定义式一样等于0的等式●一,同乘完之后的简单变形●二,给出的是向量加减的组合的形式,●写成按列分块✖矩阵●此时按列分块的向量组一定是线性无关的,●计算矩阵对应的行列式是不是等于0 ,●等于0就说明是线性相关,不等于0就是线性无关●如下●●按秩求●题目前面一定会给出含秩的一些隐含条件●基础解系个数=n-r●秩为n,行列式不为0●A* 的秩为1,行列式为0(A的秩为 n-1)●向量空间●判断是否为基●一般只要对应的矩阵的秩为 n 就会是基●对应行列式不等于0●过渡矩阵●A向量组 = B向量组乘以 C矩阵●坐标相同●在A向量组的坐标与在B向量组的坐标相同●A B 向量组之间一定存在对应关系●得到 B x = B C x●进一步就是解方程,很简单●线性方程组●齐次方程组和基础解系●基础解系解的个数 = n — r(A)●当 r (A)= n 时,只有0解,此时 |A| 不等于0●一般过程●由题目关系得到方程组,也就在这一步难●直接给出方程的关系时比较容易●没给出直接条件,一定要找出类似 Ax = 0 的方程式,x代表未知变量,但是A的情况会存在不同●A为不同列向量的组合●A中的列向量可能存在某种线性相关的关系●A的解向量和其他的向量存在线性关系●将方程组的系数矩阵化简为阶梯矩阵●写出解向量●乘上 k i ,写出一般解●非齐次方程组的求解●一般步骤●由题目得到AX = β 或 B ,B含有几个列向量●写出增广矩阵,进行初等行变换,化为阶梯型●写出解向量●先写出齐次的解向量αi●再写出非齐次的特解β,这个特解一般就是把自由变量设为0,然后解出主元的值,按照对应x的位置写出来●特解中x 的对应位置不要弄混淆了,保险起见,就解一个简单方程x 1=···,x2=··· ~~●写出一般解η = ki αi +···+ β●解的讨论●无解情况●只有一种情况,就是前面矩阵 x 的值为 0 ,但是后面常量的部分化简之后不为0●增广矩阵的秩不等于系数矩阵的秩●有唯一解●|A| 不等于0,系数矩阵的秩一定会等于增广矩阵的秩等于n●有无穷多解●|A| 等于0,系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩●r(A)< n●基础解系中解的个数为n — r(A)●题目中间出现未知的数a,b···●先按照正常的初等行变换进行化简,但是一定不要对含未知数的相进行分母运算●观察系数矩阵后后面常量的关系●分情况讨论解●特征值特征向量●概念计算●秩为1 的矩阵的特征值λ = 矩阵的迹,注意此时矩阵不能化简,原始矩阵才可以●一般步骤●计算| λE — A | = 0 中λ的值,也就值特征值●将λ 代入(λE — A)x = 0 中,解方程,算出x,也就是特征值λ 所对应的特征向量α●记忆A的转置、逆、伴随、相似、n次方的特征值和特征向量●出现Aα = 几个αi 的线性组合,可以把它转换为向量矩阵乘数字矩阵的形式,这个数字矩阵就是 P●P逆AP = B●相似和相似对角化●A相似对角矩阵●n个不同的特征值●n个线性无关的特征向量●λ为n的k重根,λ对应k个线性无关的特征向量●对角矩阵●仅主对角有值●对角的值就是A的特征值●P逆AP = 对角中,P矩阵的列向量的排列顺序和对角矩阵中对应λ所在的列一一对应●相似时的可逆矩阵P逆AP=B●求解一般步骤●当题目给出相似后,利用相似所推出的AB之间的关系求解出AB中未知数的值●题目给出AB相似,说明AB的特征值是一样的,只需要求解一个矩阵的特征值就可以●计算| λE — A | = 0 中λ的值,也就是AB的特征值●求解 AB 的各个特征向量●求解A的特征向量●将λ 代入(λE — A)x = 0 中,解方程,算出x,也就是特征值λ 所对应的特征向量α●对角矩阵中λ的排列顺序和P1中α一一对应●(λ1λ2λ3)对应P1=(α1α2α3)●求解B的特征向量●将λ 代入(λE — B)x = 0 中,解方程,算出x,也就是特征值λ 所对应的特征向量β●(λ1λ2λ3)对应P2=(β1β2β3)●求解完成之后,两者都和对角矩阵相似●λ100●0λ20●00λ3●有P1逆AP=P2逆BP●得出P2P1逆AP1P2逆●P=P1P2逆●求解n次方的时候也要用相似于对角矩阵来求●实对称矩阵●出现实对称一定要考虑的点●实对称矩阵一定和相似矩阵相似(不管特征值有没有重根)●实对称矩阵的特征向量特征值不同时特征向量一定正交,因此内积为0,从而可以构造齐次方程组求特征量向量●可以用正交矩阵来对角化●隐性关系●各行元素之和为3●Ax=0的解,解对应的向量就是特征值0所对应的特征向量●AB之间存在变换关系,则对应的特征值也有着相同的对应关系,然后可以利用特征向量之间的内积关系求解出特征向量●一般步骤●根据题目给出的已知条件得出特征值和特征向量,这一步是基础,不可能出不来●给出秩小于n是,0 一定是矩阵的特征值●出现Aα = kα ,那么k一定是特征值,α为k对应的特征向量●出现A(α1,α2) = (α1,α2),把向量组合拆开看,得到和上面一样的规律●出现齐次方程组 Ax = 0 的基础解系,0一定是A的特征值,基础解系对应的就是特征向量,基础解系有几个,就有几个特征向量和0 对应●稍微高级一点,给出一个有关矩阵A的多项式,就两边同时左乘特征向量(列向量),转化为特征值和特征向量的关系,解出特征值,A的n次方就对应λ的n次方●任意特征向量α(列向量)都有Eα = α (nxn X nx1 = nx1)●当出现一个未知的特征向量时●根据不同特征值对应的特征向量正交,也就是内积为0(不是一般规律,仅实对称可用)●列出内积式,得齐次线性方程组●解齐次线性方程组,得基础解系●基础解系就是要求的特征向量●根据λ 的值写出对角矩阵●按照对角矩阵中λ 的顺序写出P,P逆AP = 对角矩阵●如果接下来是求解矩阵A●A(α1 α2 α3)=(λ1α1 λ2α2 λ3α3)= (α1 α2 α3)· 对角矩阵●A = (λ1α1 λ2α2 λ3α3)·(α1 α2 α3)逆 = (α1 α2 α3)· 对角矩阵·(α1α2 α3)逆●如果是求解正交矩阵 Q●正交化●不同特征值对应的特征向量之间为正交关系,不需要正交化●同一特征值下的不同特征向量一般不正交,需要进行正交化●单位化●正交化完成之后,进行单位化,向量除以向量的模●将得出正交向量组合成Q即可●二次型,大题的天选之子●一些概念●AT =A 为二次型的矩阵●标准型:只有平方项●规范性:平方项系数只有+1、—1、0●正平方项个数为p正惯性指数●负平方项个数为q负惯性指数●坐标变换●标准型●标准型●正交变换(题目都会涉及到正交变换)x = Q y●解析●由二次型 f(x)求特征或者是标准型、规范型(只有平方项且都为1)●已知二次型●将二次型转化为矩阵形式A,再进行求特征值的一般步骤●如果A中存在未知数,就要根据秩的关系将未知数算出来●| λE — A | = 0●解出λ的值就是A的特征值●将特征值带回(λE—A)= 0,解出特征向量●将特征值进行单位正交化就可以得到Q●特征值就是标准型 f(y)中各项系数●变成系数只有正负 1 的就是规范型●已知标准型求A●在正交变换条件下,正交矩阵Q的列就是矩阵A的特征向量,标准型的系数就是矩阵A的特征值,Q逆A Q = Qt A Q ,标准型的各个数值和正交矩阵Q的列向量存在对应关系●一般步骤●由题目知道标准型,和一个给出的或者通过简单运算可以得来的Q的一列●Q 的这一列是单位化的,可以将它化为可逆 P 的一列,乘以一个数,化为简单形式●根据对应关系,知道该列和根据标准型所得知的特征值对应●运用正交矩阵不同特征值的特征向量正交的关系列出方程组的形式●解方程组,基础解系就是其他的特征向量●由此,知道了P所对应的所有特征量向量●A = P 对角 P逆 = (λ1α1 λ2α2 λ3α3)·(α1 α2 α3)逆●或者将P单位化,构造正交矩阵进行计算●A = Q 对角 Qt●α 为 1 的特征向量,—α 还是为 1 的特征向量●正定●基本就是围绕下面概念来出题目●概念●顺序主子式:aij 下标 i + j 从小于等于2(11),4(11、12、21、22)···一直到 2n组成的方阵●合同,基本不会出大题●AB 正惯性指数相同,负惯性指数相同●对应两者的规范型中间正负系数的个数是一样多的●进而标准型中正负系数的个数是一样的●进而可以通过特征值的正负关系来判读是否合同●AB特征值的正项个数相同,负项个数相同,那么 A 合同 B。
2023考研数学真题解析:线性代数题目2023考研数学真题解析:线性代数题目从整体上来看,线性代数在数一、数二、数三中的考试内容完全一致,以往的考题中数一在小题中会有区别,今年的试题线性代数局部没有任何的区别。
事实上,这与大纲也是符合的,2023年数一、数二、数三的考研大纲中线性代数局部的要求根本是一样的,唯一不同的是数一多了一个向量空间的内容。
今年的线性代数题目给我们的整体感觉是计算量不大,难度也不是很大。
下面来说说两个大题,数一、数三的是20、21题,数二是22、23题。
首先看第一道大题,这是一道有线性方程组解的断定及求解的问题,难度不大,考研数学教师们在授课的`时候经常强调此种类型题目的重要性。
此题考察的主要是利用矩阵的乘法展开成非齐次线性方程组的问题,这样再根据非齐次线性方程组解的断定条件及求解方程就可以将此类问题解决,但是此题也不容易得分,因为有的考生未必能想到将矩阵的运算转化成线性方程组的问题考虑。
线性代数中的第二道大题属于二次型的问题,这种问题也是我们教师在课堂上经常强调的题型。
第一问很简单,考察的是二次型的矩阵表示,大家直接将所给的二次型按照完全平方公式展开化简即可得到正确答案。
第二问需要求出二次型的特征值即可,该矩阵属于抽象矩阵,要想求得其特征值首先要熟悉特征值与特征向量的定义,其次是要仔细阅读题目中所给的条件。
事实上,无论是从今年还是从历年的考题来看,线性代数的难度都不大,是我们考试得分率比拟高的一个局部,所以建议考生一定要把线性代数局部的题目的分数抓住。
另外,虽然今年线性代数题目的计算量不是很大,但是它的学科特点还是决定了线代的计算在整个考研题目中占到了很大一局部,这些计算都是比拟简单的,但是由于其计算量大,相比照拟复杂,所以考生极易因为粗心大意算错,而线性代数的题目错一步那么整个题目就会因这一个小的错误而丢掉大局部的分数,所以建议考生在平时复习的时候一定要多算算,增强自身的计算纯熟度,防止因粗心而失分。
考研数学二(线性代数)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.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:计算该行列式可以有多种方法.例如,为了便于降阶,先把第1列的(一1)倍分别加到第2、3、4列,得故方程f(x)=0的根为x=0和x=1,于是知(B)正确.2.行列式A.(ad一bc)2B.一(ad 一bc)2C.a2d2一b2c2D.b2c2一a2d2正确答案:B解析:按第1列展开,得所求行列式D等于=一ad (ad 一bc)+bc(ad 一bc)=一(ad 一bc)2.3.设A是任一n(n≥3)阶方阵,A*是A的伴随矩阵,又k为常数,且k≠0,±1,则必有(kA)*=A.kA*B.kn一1A*C.k一1A*D.k一1A*正确答案:B解析:由于n阶行列式的每个元素的余子式都是一个n一1阶行列式,故|kA|的每个元素的代数余子式等于|A|的对应元素的代数余子式的kn一1倍,于是由伴随矩阵的定义知(kA)*的每个元素等于A*的对应元素的kn一1倍,即(kA)*=kn 一1A*.4.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:记交换单位矩阵的第1列与第2列所得初等矩阵为E(1,2),记将单位矩阵第2列的k倍加到第3列所得初等矩阵为E(3,2(k)),则由题设条件,有AE(1,2)=B,BE(3,2(1))=C,故有AE(1,2)E(3,2(1))=C于是得所求逆矩阵为Q=E(1,2)E(3,2(1))=所以只有选项(D)正确.5.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列得一B*.D.交换A*的第1行与第2行得一B*.正确答案:C解析:用排除法,以2阶方阵为例,设由此可见,交换A*的第1列与第2列得一B*,而其它选项均不对,故只有(C)正确.记P为交换n阶单位矩阵的第1行与第2行所得初等方阵,则由题设条件有B=PA,且|B|=一|A|,P一1=P.由A可逆知B可逆,利用B一1=|B|一1B*,得B*=|B|一1=一|A|(PA)一1=一(|A|A 一1)一1=一A*P或A*P=一B*因为用P右乘矩阵A*,等价于交换A*的第1列与第2列,故知选项(C)正确.也可利用B*=(PA)*=A*P*,及P*=|P|P一1=一P,得B*=一A*P.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列的一1倍加到第2列得C,记P=则A.C=P一1AP,B.C=PAP一1C.C=PTAP.D.C=PAPT.正确答案:B解析:将单位矩阵E的第2行加到第1行即得初等矩阵P,由初等变换与初等矩阵的关系,有B=PA.令矩阵则将E的第1列的一1倍加到第2列即得矩阵Q,于是有C=BQ,从而有C=PAQ.由于P一1=所以,C=PAQ=PAP一1,只有选项(B)正确.7.设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵,若A3=0,则A.E一A不可逆,E+A不可逆.B.E一A不可逆,E+A可逆.C.E一A可逆,E+A可逆.D.E一A可逆,E+A不可逆.正确答案:C解析:由于(E一A)(E+A+A2)=E一A3=E,(E+A)(E—A+A2)=E+A3=E,故由可逆矩阵的定义知:E一A和E+A均是可逆的.8.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:记矩阵并记|C|的(i,j)元素的代数余子式为Aij(i,j=1,2,3,4),则计算可得:A11=0,A21=0,A31=|A|h,A41=一A|f,A12=0,A22=0,A32=一|A| g,A42=|A|e,A13=|B|d,A23=一|B|b,A33=0,A43=0,A14=一|B|c,A24=|B|a,A34=0,A44=0.于是由伴随矩阵的定义(C*的(i,j)元为Aji),得因此选(B).9.设A,P均为3阶矩阵,PT为P的转置矩阵,且PTAP=A.B.C.D.正确答案:A解析:由于Q=[α1+α2,α2,α3]=[α1,α2,α3]所以故只有选项(A)正确.10.设A为3阶矩阵,将A的第2列加到第1列得矩阵B,再交换B的第2行与第3行得单位矩阵.记P1=,则A=A.P1P2.B.P1一1P2.C.P2P1.D.P2P1一1.正确答案:D解析:由题设条件有P2AP1=I,两端左乘P2一1,两端右乘P1一1,得A=P2一1P2一1,因P2一1= P2,而P1一1≠P1,故只有(D)正确.11.设区域D由曲线y=sinx,x=±,y=1围成,则(xy5一1)dxdy=A.π.B.2.C.一2.D.一π.正确答案:B解析:已知A(α1+α2,α2,α3)=(α1+α2,α2,α3)(Aα1+Aα2,A α2,α3)=(α1+α2,α2,2α3)Aα1=α1,Aα2=α2,Aα3=2α3A(α1+α2)=A α1+Aα2=α1+α2AQ=A(α1+α2,α2,α3)=(A(α1+α2),Aα2,Aα3)=(α1+α2,α2 ,2α3)=(α1+α2,α2,α3)两端左乘Q一1,得Q一1AQ=.由已知A相似于对角矩阵diag(1,1,2),知α1+α2,α2,α3是A的3个线性无关特征向量,且依次属于特征值1,1,2.α1+α2≠0(否则α1,α2线性相关,与α1+α2,α2,α3线性无关矛盾),且A(α1+α2)=Aα1+Aα2=α1+α2,因此α1+α2是A的属于特征值1的一个特征向量.从而知α1+α2,α2,α3是A的3个线性无关特征向量,且依次属于特征值1,1,2,因此利用矩阵相似对角化可写出(α1+α2,α2,α3)一1A(α1+α2,α2,α3)=diag(1,1,2),即Q一1AQ=diag(1,1,2).因此选(B).填空题12.设E为4阶单位矩阵,且B=(E+A)一1(E—A),则(E+B)一1=________.正确答案:解析:由题设等式得E+B=E+(E+A)一1(E 一A)用(E+A)左乘上式两端,得(E+A)(E+B)=E+A+E一A=2E13.设α为3维列向量,αT是α的转置,若ααT=,则αTα=________.正确答案:3.解析:于是有a2=1,b2=1,c2=1,从而得αTα= [a b c]=a2+b2+c2=1+1+1=3.14.设三阶方阵A、B满足A2B一A一B=E,其中E为三阶单位矩阵,A=,则|B|=________.正确答案:解析:由题设方程移项得A2B一B=A+E,(A2一E)B=A+E,(A+E)(A—E)B=A+E,注意A+E=可逆,用(A+E)一1左乘上式两端,得(A 一E)B=E两端取行列式,得|A一E||B|=115.设矩阵A=,矩阵B满足ABA*=2BA*+E,其中A*是A的伴随矩阵,E是单位矩阵,则|B|=________.正确答案:解析:由于A*A=|A| E,而|A|=3,所以A*A=3E.用矩阵A右乘题设方程两端,可得3AB=6B+A,或3(A 一2E)B=A,两端取行列式,得33|A一2E||B|=|A|,由于|A一2E|=故有27|B|=3,所以|B|=16.设α1,α2,α3均为3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:2.解析:对行列式|B|依次作等值变形(用c1+ kcj表示第i列加上第j列的k倍)c2 一c1,c3 一c1,得|B|=|α1|+α2+α3,α2+3α3,2α2+8α3|再作等值变形c3一2c2,得|B| =| α1+α2+α3,α2+3α3,2α3|=2|α1+α2+α3,α2+3α3,α3|=2 |α1+α2,α2,α3|=2 |α1,α2,α3|=2 |A|=2.17.设矩阵A=E为2阶单位矩阵,矩阵B满足BA=B+2E,则|B|=________.正确答案:2.解析:由给定矩阵方程得BA 一B=2E B(A 一E)=2E两端取行列式,得|B ||A一E|=|2E因|A一E|==2,|2E|= 22|E|=4所以有 2 |B|=4,从而得|B|=2.18.设矩阵A=则A3的秩为________.正确答案:1.解析:利用矩阵乘法,容易计算得A3=由于A3中非零子式的最高阶数为1,故由矩阵的秩的定义,即知r(A3)=1.19.设A,B为3阶矩阵,且|A|=3,|B|=2,|A一1+B|=2,则|A+B一1|=________.正确答案:3.解析:由于A+B一1=(AB+E)B一1=A(B+A一1)B一1=A(A一1+B)B一1,两端取行列式,并利用|ABC|=|A||B||C|及|B一1|=|B|一1,得|A+B一1|=|A|.|A一1+B|.|B一1}=3×2×=3.20.设A为3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:一27.解析:由于互换行列式的两行,则行列式仅变号,于是知|B|=一3.再利用|A*|=|A|n一1|A|2=9,得|BA*|=|B||A*|=一27.记交换3阶单位矩阵的第1行与第2行所得初等矩阵为E12,则B=E12A,由于AA*=|A|E=3E,得BA*=E12AA*=E12(3E)=3E12,注意|E12|=一1,所以|BA*|=|3E12|= 33|E|12=一27.21.设A=(aij)是3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:一1.解析:由A≠0,不妨设a11≠0,由已知的Aij=一aij(i,j=1,2,3),得及A=一(A*)T,其中A*为A的伴随矩阵,以下有两种方法:方法1:用AT右乘A=一(A*)T的两端,得AA*=一(A*)AT=一(AA*)T=一(|A|I)T,其中I为3阶单位矩阵,上式两端取行列式,得|A|2=(一1)3|A|3,或|A|2(1+|A|)=0,因|A|≠0,所以|A|=一1.方法2:从A=一(A*)T两端取行列式,并利用|A*|= |A|2,得|A|= (一1)3 |A*|=一|A|2,或|A| (1+|A|)=0,因|A|≠0,所以|A|=一1.22.设矩阵等价,则a=________.正确答案:2.解析:由知矩阵B的秩为2,由于矩阵与矩阵B相似,所以A的秩也为2,因此A的行列式为零,由得a=一1,或a=2.若a=一1,则A=的秩为1,不合题意;若a=2,则的秩为2,符合题意,因此a=2.23.已知向量组α1=(1,2,一1,1),α2=(2,0,t,0),α3=(0,一4,5,一2)的秩为2,则t=________.正确答案:3.解析:以α1,α2,α3为行作成矩阵A,并对A作初等变换:由此可知当且仅当f=3时,矩阵A的秩、也即向量组α1,α2,α3的秩等于2.由于α1,α3线性无关,故向量组α1,α2,α3的秩为2当且仅当α2可由α1,α3线性表出,即存在常数x1,x2,使得x1α1+x2α3=α2,亦即由此解得t=3.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
专题一:行列式1、利用行列式的性质计算例、设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵123(,,)=A ααα,123123123(,24,39)=++++++B ααααααααα,如果1=A ,那么=B .例、已知:100010001001a a A a a⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,1100b ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(1)计算行列式||A ;(2)已知线性方程组Ax b =有无穷多解,求a ,并求Ax b =的通解。
例、设矩阵2221212n na a aa a ⨯⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭A ,现矩阵A 满足方程=AX B , 其中()1,,T n x x =X ,()1,0,,0=B ,(1)求证()1nn a =+A .(2)a 为何值,方程组有唯一解,求1x . (3)a 为何值,方程组有无穷多解,求通解.2、利用矩阵的性质计算 例、设矩阵2112⎛⎫=⎪-⎝⎭A ,E 为2阶单位矩阵,矩阵B 满足2=+BA B E ,则B = . 例、设矩阵210120001⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A ,矩阵B 满足**2=+ABA BA E ,其中*A 为A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,则B =__________ .专题二:矩阵1、逆矩阵例、设24+-=A A E O ,则1(2)--A E = _____________. 例、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 不可逆例、设矩阵A 的伴随矩阵*10000100,1010038⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦A 且113--=+ABA BA E ,其中E 为4阶单位矩阵,求矩阵B .例、设,A B 均为2阶矩阵,**,A B 分别为,A B 的伴随矩阵,若2,3==A B ,则分块矩阵O A B O ⎛⎫ ⎪⎝⎭的伴随矩阵为 (A)**32O B A O ⎛⎫⎪⎝⎭(B)**23O B A O ⎛⎫⎪⎝⎭(C)**32O A BO ⎛⎫⎪⎝⎭(D)**23O A BO ⎛⎫⎪⎝⎭2、初等矩阵例、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)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010(B)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010 (C)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010(D)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110 例、设A 为3阶矩阵,把A 的第二列加到第一列得到矩阵B ,再交换B 的第二行与第3行得到单位阵E ,记⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1000110011P ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=010*******P ,则A=( )A 21P PB 211P P - C 12P P D 121P P -例、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 P AP (B)1-=C PAP(C)T =C P AP(D)T =C PAP例、设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1112P AP -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,()123,,P ααα=,()1223,,Q αααα=+则1Q AQ -=( )(A )121⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B )112⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭ (C )212⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (D )221⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭例、设A 为(2)n 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(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*-B3、矩阵的秩例、TT=+A ααββ,Tα为α的转置,Tβ为β的转置.证明:(1)()2r ≤A .(2)若,αβ线性相关,则()2r <A .例、设X 为三维单位向量,E 为三阶单位矩阵,则矩阵T xx E -的秩为________。
一.选择题5、设向量组线性表示,,,:,可由向量组s I βββααα⋯⋯21r 21II ,,:,下列命题正确的是:( )A 若向量组I 线性无关,则s r ≤B 若向量组I 线性相关,则r>sC 若向量组II 线性无关,则s r ≤D 若向量组II 线性相关,则r>s6、设A 为4阶实对称矩阵,且02=+A A ,若A 的秩为3,则A 相似于( )A ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0111B ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0111C ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--0111D ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---0111 二.填空题13、设A ,B 为3阶矩阵,且3A =,2B =,12A B -+=,则1A B -+=______.三.解答题 20、的通解。
求方程组、)求(个不同的解。
存在已知线性方程组设b Ax a b Ax a b A ==⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=)2(.12.11,1101011λλλλ21、设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=0431410a a A ,正交矩阵Q 使得AQ Q T为对角矩阵,若Q 的第一列为T )1,2,1(61,求a 、Q .一、选择题5、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的第二行与第一行6、二、填空题13三、解答题20212012年考研数学三线代真题一.选择题(5)设1100C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,2201C α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ,3311C α⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,4411C α-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ,其中1234,,,C C C C 为任意常数,则下列向量组线性相关的为( )(A)123,,ααα (B) 124,,ααα (C)134,,ααα (D)234,,ααα(6) 设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1100010002p AP -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭.若P=(123,,ααα),1223(,,)ααααα=+,则1Q AQ -= ( )(A) 100020001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(B) 100010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(C) 200010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(D)200020001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭二、填空题三、解答题(20)(本题满分 分)设10010101,00100010a a A a a β⎡⎤⎛⎫⎪⎢⎥- ⎪⎢⎥== ⎪⎢⎥⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭ (I )计算行列式;A(II)当实数a 为何值时,方程组Ax β=有无穷多解,并求其通解。
考研数学一(线性代数)历年真题试卷汇编16(题后含答案及解析) 题型有:1. 选择题 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.设A为n阶实矩阵,AT是A的转置矩阵,则对于线性方程组(Ⅰ):Ax=0和(Ⅱ):ATAx=0,必有A.(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,(Ⅰ)的解也是(Ⅱ)的解.B.(Ⅱ)的解是(Ⅰ)的解,但(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解.C.(Ⅰ)的解不是(Ⅱ)的解,(Ⅱ)的解也不是(Ⅰ)的解.D.(Ⅰ)的解是(Ⅱ)的解,但(Ⅱ)的解不是(Ⅰ)的解.正确答案:A解析:若x满足Ax=0,两端左乘AT,得ATAx=0,故Ax=0的解都是ATAx=0的解;若x满足ATAx=0,两端左乘xT,得(xTAT)(Ax)=0,即(Ax)T(Ax)=0,或‖Ax‖2=0,得Ax=0,所以ATAx=0的解也都是Ax=0的解.因此(Ⅰ)与(Ⅱ)同解,只有选项A正确.知识模块:线性方程组2.4个平面aix+biy+ciz=di(i=1,2,3,4)交于一条直线的充要条件是对应的联立线性方程组的系数矩阵A与增广矩阵=A.1B.2C.3D.4正确答案:B解析:记4个平面方程联立所得方程组为Ax=b,则4个平面交于一条直线→Ax=b的通解为x=(x0,y0,z0)…+c(l,m,n)’→r(A)=r(A┆b)且Ax=0的基础解系所含解向量个数为3一r(A)=1→r(A)=r(A)=2,只有选项B正确.知识模块:线性方程组3.设A是n阶矩阵,α是n维列向量,且则线性方程组A.Ax=α必有无穷多解.B.Ax=α必有唯一解.C.=0仅有零解.D.=0必有非零解.正确答案:D解析:因为方程组=0是n+1元齐次线性方程组,而它的系数矩阵的秩为:秩=秩(A)≤n<n+1,故该齐次线性方程组必有非零解,即(D)正确.注意,在题设条件下,有秩(A)=秩[A┊α].故方程组AX=α必有解,但不能肯定它是有无穷多解还是有唯一解,故(A)、(B)都不对.知识模块:线性方程组4.设n阶矩阵A的伴随矩阵A*≠0,若ξ1,ξ2,ξ3,ξ4是非齐次线性方程组Ax=b的互不相等的解,则对应的齐次线性方程组Ax=0的基础解系A.不存在.B.仅含一个非零解向量.C.含有两个线性无关的解向量.D.含有3个线性无关的解向量.正确答案:B解析:由A*≠0知A*至少有一个元素Aij=(一1)i+jMij≠0,故A的余子式Mij≠0,而Mij为A的n一1阶子式,故r(A)≥n一1,又由Ax=b有解且不唯一知r(A)<n,故r(A)=n一1.因此Ax=0的基础解系所含向量个数为n—r(A)=n 一(n一1)=1,只有B正确.知识模块:线性方程组5.设A为4×3矩阵,η1,η2,η3是非齐次线性方程组Ax=β的3个线性无关的解,k1,k2为任意常数,则Ax=β的通解为A.+k1(η2—η1).B.+k1(η2—η1).C.+k1(η2—η1)+k2(η3—η1).D.+k1(η2—η1)+k2(η3—η1).正确答案:C解析:首先,由A[(η2+η3)]=β,知(η2+η3)是Ax=β的一个特解;其次,由解的性质或直接验证,知η2—η1及η3—η1均为方程组Ax=0的解;再次,由η1,η2,η3线性无关,利用线性无关的定义,或由[η2—η1,η3—η1]=[η1,η2,η3]及矩阵的秩为2,知向量组η2—η1,η3—η1线性无关,因此,方程组Ax=0至少有2个线性无关的解,但它不可能有3个线性无关的解(否则,3一r(A)=3,→r(A)=0,→A=O,这与Aη1=β≠0矛盾),于是η2—η1,η3—η1可作为Ax=0的基础解系,Ax=0的通解为k1(η2—η1)+k2(η3—η1),再由非齐次线性方程组解的结构定理即知只有选项C正确.知识模块:线性方程组解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学真题近十年考题路线分析(线代部分)
以下给出了《线性代数》每章近10年(1997-2006)的具体考题题型,可以使考生清晰地了解和把握各章出题的方式、命题的频率及其分值比重,在全面复习的过程中,也不失对重点知识的明确和强化。
线性代数
(①10年考题总数:51题②总分值:256分③占三部分题量之比重:23%④占三部分分值之比重:20%)
第一章行列式
(①10年考题总数:5题②总分值:18分③占第二部分题量之比重:9%④占第二部分分值之比重:7%)
题型 1 求矩阵的行列式(十(2),2001;一(5),2004;一(5),2005;一(5),2006)
题型2判断矩阵的行列式是否为零(二(4),1999)
第二章矩阵
(①10年考题总数:8题②总分值:35分③占第二部分题量之比重:15%④占第二部分分值之比重:13%)
题型 1 判断矩阵是否可逆或求逆矩阵(八,1997)
题型 2 解矩阵方程或求矩阵中的参数(一(4),1997;十,2000;一(4),2001)
题型3 求矩阵的n次幂(十一(3),2000)
题型4 初等矩阵与初等变换的关系的判定(二(11),2004;二(12),2006)
题型5 矩阵关系的判定(二(12),2005)
第三章向量
(①10年考题总数:9题②总分值:33分③占第二部分题量之比重:17%④占第二部分分值之比重:12%)
题型1向量组线性相关性的判定或证明(十一,1998;二(4),2000;十一(2),2000;二(4),2003;二(12),2004;二(11),2005;二(11),2006)
题型 2 根据向量的线性相关性判断空间位置关系或逆问题(二(4),1997;二(4),2002)
第四章线性方程组
(共考过约11题,约67分)
题型 1 齐次线性方程组基础解系的求解或判定(七(1),1997;九,2001)
题型 2 求线性方程组的通解(十二,1998;九,2002;三(20(Ⅲ)),2005)
题型 3 讨论含参数的线性方程组的解的情况,如果方程组有解时求出通解(三(20),2004;三(21),2005)
题型4根据含参数的方程组的解的情况,反求参数或其他(一(4),2000;三(20),
2006)
题型5 两个线性方程组的解的情况和它们的系数矩阵的关系的判定(一(5),2003)
题型6 直线的方程和位置关系的判定(十,2003)
第五章矩阵的特征值和特征向量
(①10年考题总数:13题②总分值:76分③占第二部分题量之比重:25%④占第二部分分值之比重:29%)
题型1 求矩阵的特征值或特征向量(一(4),1999;十一(2),2000;九,2003;三(21(Ⅰ)),2006)
题型 2 已知含参数矩阵的特征向量或特征值或特征方程的情况,求参数(七(2),1997;三(21),2004)
题型 3 已知伴随矩阵的特征值或特征向量,求矩阵的特征值或参数或逆问题(一(4),1998;十,1999)
题型 4 将矩阵对角化或判断矩阵是否可对角化(七(2),1997;三(21),2004;三(21(Ⅱ)),2006)
题型 5 矩阵相似的判定或证明或求一个矩阵的相似矩阵(二(4),2001;十(1),2001)题型 6 矩阵相似和特征多项式的关系的证明或判定(十,2002)
第六章二次型
(①10年考题总数:5题②总分值:27分③占第二部分题量之比重:9%④占第二部分分值之比重:10%)
题型 1 化实二次型为标准二次型或求相应的正交变换(三(20(Ⅱ)),2005)
题型 2 已知一含参数的二次型化为标准形的正交变换,反求参数或正交矩阵(十,1998;一(4),2002)
题型 3 已知二次型的秩,求二次型中的参数和二次型所对应矩阵的表达式(三(20(Ⅰ)),2005)
题型 4 矩阵关系合同的判定或证明(二(4),2001)。