线性代数试题及答案2
- 格式:doc
- 大小:819.00 KB
- 文档页数:16
试 题 二 (考试时间:120分钟)一、填空(每小题4分,共32分) 1.若矩阵A 相似于矩阵{}2,1,1−diag ,则31−A= 。
2.设33)(×=ij a A 是实正交矩阵且111=a ,Tb )0,0,1(=,则方程组A X =b 的解为 3.设n 阶方阵A 满足2340A A E −+=,则1)4(−+E A = 。
4.设A 为4×3阶矩阵,且R (A )=2,又⎟⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎜⎝⎛=301020204B ,则R (A B)- R (A )=5.若二次型31212322213212224),,(x x x tx x x x x x x f ++++=是正定的,则t 满足 。
6.已知三阶方阵A 的特征值为2,3,4,则A 2= 。
7.已知五阶实对称方阵A 的特征值为0,1,2,3,4,则R (A )= 。
8.设⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=1201A 则=kA 。
(k 为正整数)。
二、(10分)计算行列式:11223000000000000011111n n a a a a a D a a −−−=−L L L M M M O M M L L 三、(10分)设线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+−+=+−+=+−+32343242432143214321x x x x x x x x x x x x λ讨论λ为何值时,方程组无解,有解?在有解的情况下,求出全部解。
四、(10分)已知二次型322322213214332),,(x x x x x x x x f +++=(1)把二次型f 写成Ax x x x x f T=)(321,,的形式; (2)求矩阵A 的特征值和特征向量;(3)求正交阵Q,使f 通过正交变换X QY =化为标准形。
五、(10分)已知向量组T)2,0,4,1(1=α,T)3,1,7,2(2=α,T a ),1,1,0(3−=α,Tb )4,,10,3(=β,试讨论(1)a,b 取何值时,β不能由331,,ααα线性表出;(2)a,b 取何值时,β可以由331,,ααα线性表出。
线性代数(试卷一)一、 填空题(本题总计20分,每小题2分) 1. 排列7623451的逆序数是_______。
2. 若122211211=a a a a ,则=16030322211211a a a a 3. 已知n 阶矩阵A 、B 和C 满足E ABC =,其中E 为n 阶单位矩阵,则1B -= 。
4. 若A 为n m ⨯矩阵,则非齐次线性方程组AXb =有唯一解的充分要条件是_________5. 设A 为86⨯的矩阵,已知它的秩为4,则以A 为系数矩阵的齐次线性方程组的解空间维数为_6. 设A 为三阶可逆阵,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-1230120011A,则=*A 7.若A 为n m ⨯矩阵,则齐次线性方程组0Ax =有非零解的充分必要条件是8.已知五阶行列式1234532011111112140354321=D ,则=++++4544434241A A A A A 9. 向量α=(2,1,0,2)T-的模(范数)______________。
10.若()Tk11=α与()T121-=β正交,则=k二、选择题(本题总计10分,每小题2分) 1. 向量组r ααα,,,21 线性相关且秩为s ,则(D) A.s r =B.s r ≤C.r s ≤D.r s <2. 若A 为三阶方阵,且043,02,02=-=+=+E A E A E A ,则=A (A)A.8 B.8-C.34D.34-3.设向量组A 能由向量组B 线性表示,则( d )A.)()(A R B R ≤ B.)()(A R B R <C.)()(A R B R =D.)()(A R B R ≥4. 设n 阶矩阵A 的行列式等于D ,则()*kA 等于_____。
5. 设n 阶矩阵A ,B 和C ,则下列说法正确的是_____。
)(A AC AB = 则 C B = )(B 0=AB ,则0=A 或0=B 三、计算题(本题总计60分。
线性代数试题库(1)答案一、选择题:(3×7=21分)1.n 阶行列式D 的元素a ij 的余子式M ij 与a ij 的代数余子式A ij 的关系是( C ) A . A ij =M ij B 。
A ij =(-1) n M ij C 。
A ij =(-1)j i +M ij D 。
A ij =-M ij2.设A 是数域F 上m x n 矩阵,则齐次线性方程组AX=O ( A ) A . 当m < n 时,有非零解 B .当m > n 时,无解C .当m=n 时,只有零解D .当m=n 时,只有非零解 3.在n 维向量空间V 中,如果σ,τ∈L (V )关于V 的一个基{n αα,,1 }的矩阵分别为A ,B.那么对于a ,b ∈F ,a σ+b τ关于基{n αα,,1 }的矩阵是( C )A .A+B B .aA+BC .aA+bBD .A+Bb 4.已知数域F 上的向量321,,ααα 线性无关,下列不正确的是( D )A 1α,2α线性无关B .32,αα线性无关C .13,αα线性无关D .321,,ααα中必有一个向量是其余向量的线性组合。
5.R n 中下列子集,哪个不是子空间( C ) A .RnB .∑===∈ni i i n a n i R a a a 11}0,,1,|),,{(且C .∑===∈ni i i n a n i R a a a 11}1,,1,|),,{(且 D .{0}6.两个二次型等价当且仅当它们的矩阵( A )A 。
相似B .合同C .相等D .互为逆矩阵 7.向量空间R 3的如下变换中,为线性变换的是( C ) A .)1,1|,(|),,(1321x x x x =σB .),,1(),,(321321x x x x x x +=σC .)0,,(),,(32321x x x x x =σD .),,(),,(232221321x x x x x x =σ二.填空题(3X10=30分)1.当且仅当k=(-1或3)时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=+-=++09030322132`1321x k x x kx x x x x x 有非零解2.设A=()0,,,0321321≠=≠⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛b b b B a a a ,则秩(AB )为(1)。
线性代数经典试题4套及答案试卷1一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1.设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于()A. m+nB. -(m+n)C. n-mD. m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于()A.130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是()A. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1B. 2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λs βs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r-1阶子式都不为0B.所有r-1阶子式全为0C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为08.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解B.12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1-η2是Ax=0的一个解D.2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1C.A=0D.方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C.A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()A. k≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.A的行(列)向量组是正交单位向量组13.设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC.则()A.A与B相似B. A与B不等价C. A与B有相同的特征值D. A与B合同14.下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪ B.3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D.111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
测试题二(矩阵)一.单项选择题1. 设A 为n 阶矩阵,且O A =3,则( C )(A )A E A E +-,均不可逆; (B )A E -不可逆,但A E +可逆(C )A E -,E A A +-2均可逆;(D )A E -可逆,但E A A +-2不可逆2.设B A ,都是n 阶非零矩阵,且O AB =,则B A ,的秩( B )(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n3.若A 为n 阶可逆矩阵,则下列结论不正确的是( D ).(A )11)()(--=k k A A ; (B )T k k T A A )()(=; (C )k k A A )()(**=; (D )**=kA kA )(.4. 设B A ,为n 阶矩阵,下列结论正确的是( D )(A )||||||B A B A +=+ (B )||||||B A B A -=-(C )若B AB =,则BA AB = (D )若E B AB +=,则BA AB = 5.B A ,均为三阶可逆矩阵,则下列等式成立的是( A ).(A )111)(---=B A AB ; (B )A A =-; (C )B A B A B A +-=-22; (D )A A 22=.6.设()353=⨯A R ,那么53⨯A 必满足 ( D ).(A )三阶子式全为零; (B )至少有一个四阶子式不为零;(C )二阶子式全为零; (D )至少有一个二阶子式不为零.7.⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n n n n b a b a b a b a b a b a b a b a b a A 212122122111,02121≠n n b b b a a a ,秩=A (B ). (A )0; (B )1 ; (C )2; (D )n .8.设B A ,为n 阶矩阵,**,B A 是伴随矩阵,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=B O O A C ,则=*C ( C ). (A ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛**B B O O A A ; (B ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛**A A O O B B ; (C ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛**B A O O A B ; (D ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛**A B O O B A .9.设B A ,均为n 阶矩阵,A 与B 等价,下列结论不正确的是( A ).(A )若0||>A ,则0||>B(B )若0||≠A ,则存在可逆矩阵P 使得E PB =(C )若A 与E 等价,则B 是可逆矩阵(D )存在可逆矩阵Q P ,,使得B PAQ =10.设)3(≥n n 阶矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=a a b a b a b a a A ,其中0≠ab ,若1)(-=n A r ,则b a , 应满足( B ) (A )0=+b a (B )a n b )1(-= (C )0=-b a (D )a n b )1(-=11.设B A ,均为n m ⨯矩阵,1)(r A r =,2)(r B r =,若方程组α=Ax 有解,β=Bx 无解,且r B A r =),,,(βα,则( D )(A )21r r r += (B )21r r r +≤ (C )121++=r r r (D )121++≤r r r二.填空题1.若⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=4321A ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0110P ,那么=20042003AP P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2143. 2.B A ,为三阶矩阵,1-=A ,2=B ,则()='-212B A 2 . 3.已知53)(2+-=x x x f ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=b a A 00,则=)(A f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-53005322b b a a . 4.若C B A ,,均为n 阶矩阵,且E CA BC AB ===,则=++222C B A 3E . 5.α是三维列向量,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----='111111111αα,则='αα 3 .6.若A 为)2(≥n n 阶可逆矩阵,*A 是A 的伴随矩阵,则**)(A = A A n 2||-.三.判断题(正确打V ,错误打×)1.*A A =的充分必要条件是1-=A A A .( × )2.3223⨯⨯B A 不可逆.( V )3.如果E AB =,则1-=A B .( V )4.B A ,为n 阶非零矩阵,若,O AB =则0==B A .( V )5.()ij a A =为n 阶可逆矩阵,若A 的每行元素之和全为a ,则1-A 的每行元素之和全为1-a .( V )6.若A 为)2(≥n n 阶可逆矩阵,*A 是A 的伴随矩阵,则**)(A A -=-( × )四.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=110011001A ,求n A . 五.讨论参数a 的取值,求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=68963642321a A 的秩.六.设122101221,021425000A B -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,是否存在可逆阵P 使PA B =,若存在,求出P 。
线性代数试题集与答案解析二、判断题(判断正误,共5道小题)9.设A ,B 是同阶方阵,则AB=BA 。
正确答案:说法错误解答参考:10. n维向量组{ α 1 , α 2 , α 3 , α 4 } 线性相关,则{ α 2 , α 3 , α 4 } 线性无关。
正确答案:说法错误解答参考:11.若方程组Ax=0 有非零解,则方程组Ax=b 一定有无穷多解。
正确答案:说法错误解答参考:12.若A ,B 均为n阶方阵,则当| A |>| B | 时,A ,B 一定不相似。
正确答案:说法正确解答参考:相似矩阵行列式值相同13.设A是m×n 阶矩阵且线性方程组Ax=b 有惟一解,则m≥n 。
正确答案:说法正确解答参考:(注意:若有主观题目,请按照题目,离线完成,完成后纸质上交学习中心,记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)三、主观题(共12道小题)14.设A是m×n 矩阵, B是p×m 矩阵,则A T B T 是×阶矩阵。
参考答案:A T B T是n×p 阶矩阵。
15.由m个n维向量组成的向量组,当m n时,向量组一定线性相关。
参考答案:m>n时向量组一定线性相关16.参考答案:a=6(R( A )=2⇒| A |=0)17._________________。
参考答案:( 1 2 3 4 ) T+k ( 2 0 −2 −4 ) T。
因为R ( A )=3 ,原方程组的导出组的基础解系中只含有一个解向量,取为η2+ η3−2 η1,由原方程组的通解可表为导出组的通解与其一个特解之和即得。
18.时方程组有唯一解。
参考答案:当a=−2 时方程组无解,当a=1 时方程组有无穷多个解,当a≠1,−2 时方程组有唯一解。
19.参考答案:2420.参考答案:t=6 21.参考答案:22.参考答案:23.参考答案:24.已知方阵(1)求a,b的值;(2)求可逆矩阵P及对角矩阵D,使得参考答案:25.参考答案:本次作业是本门课程本学期的第1次作业,注释如下:一、单项选择题(只有一个选项正确,共8道小题)1. 下列矩阵中,不是初等矩阵。
线性代数试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列矩阵中,哪个是可逆矩阵?A. \(\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}\)B. \(\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}\)C. \(\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}\)D. \(\begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}\)答案:C2. 矩阵\(A\)的行列式为0,那么\(A\)的秩是:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:A3. 向量\(\vec{a} = (1, 2, 3)\)和向量\(\vec{b} = (4, 5, 6)\)的点积为:A. 14B. 32C. 8D. 22答案:A4. 矩阵\(A\)的转置矩阵记作\(A^T\),那么\((A^T)^T\)等于:A. \(A^T\)B. \(A\)C. \(A^{-1}\)D. \(A^2\)答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 若矩阵\(A\)的行列式为-5,则\(A^{-1}\)的行列式为______。
答案:\(\frac{1}{5}\)2. 矩阵\(A\)的秩为2,那么\(A\)的零空间的维数为\(\_\_\_\_\)。
答案:\(n-2\)(其中n为\(A\)的列数)3. 向量\(\vec{a} = (1, 2)\)和向量\(\vec{b} = (3, 4)\)的叉积为______。
答案:\(-2\)4. 若\(\vec{a} = (1, 0, 0)\),\(\vec{b} = (0, 1, 0)\),\(\vec{c} = (0, 0, 1)\),则\(\vec{a} \times \vec{b} =\_\_\_\_\_\)。
线性代数大学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间的基是该空间的一组向量,它们满足以下哪些条件?A. 线性无关B. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性组合得到C. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性表示D. 所有选项答案:D2. 矩阵A的秩是指:A. A的行向量组的秩B. A的列向量组的秩C. A的转置矩阵的秩D. 所有选项答案:D3. 下列哪个矩阵是可逆的?A. 零矩阵B. 任何2x2的对角矩阵,对角线上的元素不全为零C. 任何3x3的单位矩阵D. 任何4x4的对称矩阵答案:B4. 线性变换可以用矩阵表示,当且仅当:A. 该变换是线性的B. 该变换是可逆的C. 变换的基向量线性无关D. 变换的输出空间是有限维的答案:C5. 特征值和特征向量是线性变换的基本概念,其中特征向量是指:A. 变换后长度不变的向量B. 变换后方向不变的向量C. 变换后保持不变的向量D. 变换后与原向量成比例的向量答案:D6. 矩阵的迹是:A. 矩阵主对角线上元素的和B. 矩阵的行列式的值C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆的转置答案:A7. 以下哪个矩阵是正交矩阵?A. 单位矩阵B. 任何对称矩阵C. 任何对角矩阵D. 任何行列式为1的方阵答案:A8. 矩阵的行列式可以用于判断矩阵的:A. 可逆性B. 秩C. 特征值D. 迹答案:A9. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 系数矩阵是可逆的B. 系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩C. 方程的个数等于未知数的个数D. 所有选项答案:B10. 以下哪个矩阵是对称矩阵?A. 单位矩阵B. 对角矩阵C. 任何方阵的转置D. 任何方阵与其转置的乘积答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 矩阵的______是矩阵中所有行(或列)向量生成的子空间的维数。
答案:秩2. 如果矩阵A和B可交换,即AB=BA,则称矩阵A和B是______的。
答案:可交换3. 一个向量空间的维数是指该空间的______的个数。
线性代数试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个矩阵是可逆的?A. [1 0; 0 0]B. [1 2; 3 4]C. [1 0; 0 1]D. [0 1; 1 0]2. 矩阵的秩是指什么?A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵中线性无关的行或列的最大数目D. 矩阵的对角线元素的个数3. 线性方程组有唯一解的条件是什么?A. 方程个数等于未知数个数B. 方程组是齐次的C. 方程组的系数矩阵是可逆的D. 方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩4. 向量空间的基具有什么性质?A. 基向量的数量必须为1B. 基向量必须是正交的C. 基向量必须是线性无关的D. 基向量必须是单位向量5. 特征值和特征向量的定义是什么?A. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=λv,则λ是A的特征值,v是A的特征向量B. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^Tv=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量C. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^-1v=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量D. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=v,则λ是A的特征值,v是A的特征向量6. 线性变换的矩阵表示是什么?A. 线性变换的逆矩阵B. 线性变换的转置矩阵C. 线性变换的雅可比矩阵D. 线性变换的对角矩阵7. 以下哪个不是线性代数中的基本概念?A. 向量B. 矩阵C. 行列式D. 微积分8. 什么是线性方程组的齐次解?A. 方程组的所有解B. 方程组的特解C. 方程组的零解D. 方程组的非平凡解9. 矩阵的迹是什么?A. 矩阵的对角线元素的和B. 矩阵的行列式C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆10. 什么是正交矩阵?A. 矩阵的转置等于其逆矩阵B. 矩阵的所有行向量都是单位向量C. 矩阵的所有列向量都是单位向量D. 矩阵的所有行向量都是正交的答案:1-5 C C C C A;6-10 D D C A A二、简答题(每题10分,共20分)11. 请简述线性代数中的向量空间(Vector Space)的定义。
线性代数试题(完整试题与详细答案)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.行列式111101111011110------第二行第一列元素的代数余子式21A =( )A .-2B .-1C .1D .22.设A 为2阶矩阵,若A 3=3,则=A 2( ) A .21 B .1 C .34 D .23.设n 阶矩阵A 、B 、C 满足E ABC =,则=-1C ( ) A .AB B .BA C .11--B AD .11--A B4.已知2阶矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d c b a A 的行列式1-=A ,则=-1*)(A ( ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛----d c b aB .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a c b dC .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a cb d D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d c b a5.向量组)2(,,,21≥s s ααα 的秩不为零的充分必要条件是( ) A .s ααα,,,21 中没有线性相关的部分组 B .s ααα,,,21 中至少有一个非零向量 C .s ααα,,,21 全是非零向量D .s ααα,,,21 全是零向量6.设A 为n m ⨯矩阵,则n 元齐次线性方程组0=Ax 有非零解的充分必要条件是( )A .n r =)(AB .m r =)(AC .n r <)(AD .m r <)(A 7.已知3阶矩阵A 的特征值为-1,0,1,则下列矩阵中可逆的是( ) A .A B .AE - C .A E -- D .A E -2 8.下列矩阵中不是..初等矩阵的为( )A .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001B .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-101010001C .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100020001D .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1010110019.4元二次型4332412143212222),,,(x x x x x x x x x x x x f +++=的秩为( ) A .1B .2C .3D .410.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001010100A ,则二次型Ax x T 的规范形为( )A .232221z z z ++ B .232221z z z ---C .232221z z z --D .232221z z z -+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。
线性代数期末模拟一.单项选择题(每小题3分,本题共15分)1.如果123123123a a ab b b mc c c =,则123123123222333a a a b b b c c c --- =( ). A.6m ; B.6m -; C.3323m ; D.3323m -。
2. 设A B 、是m n ⨯矩阵,则( )成立.A.R A B R A ()()+≤;B. R A B R B ()()+≤;C.R A B R A R B ()()()+<+;D. R A B R A R B ()()()+≤+。
3. 设A 是s n ⨯矩阵,则齐次线性方程组0Ax =有非零解的充分必要条件是( ). A.A 的行向量组线性无关 B. A 的列向量组线性无关 C.A 的行向量组线性相关 D. A 的列向量组线性相关4. 设3523512142a ba b -⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪-+-⎝⎭⎝⎭,则,a b 分别等于( ). A. 12, B. 13, C. 31, D. 62,5. 若1x 是方程=AX B 的解,2x 是方程=AX O 的解,则( )是方程=AX B 的解(c 为任意常数).A.12x cx +B. 12cx cx +C. 12cx cx -D. 12cx x + 二.填空题(每小题3分,共15分)1.设A B ,均为n 阶方阵,且A a B b ,==,则2TA B ()= .2. 11101-⎛⎫ ⎪⎝⎭= . 3. 若对任意的3维列向量12123132T x x x x x x Ax x x (,,),+⎛⎫==⎪-⎝⎭,则A = .4.设140223a b ,,-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭c 与a 正交,且b a c =+λ则λ= ,c = . 5. 设向量组123100130121T T T (,,),(,,),(,,)==-=-ααα线性 关.三.计算行列式(10分)2141312112325062-四.(10分)设12341345141211232231,,,.⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪---- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭a a a a 求向量组1234,,,a a a a 的秩和一个最大无关组.五.(10分)已知矩阵满足XA B =,其中130261011A ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,120013B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求X .六.(8分)设方阵A 满足220,A A E --=证明A 可逆,并求A 的逆矩阵.七.(8分)已知向量组123,,a a a 线性无关,1122b a a =+,2233b a a =+,3134b a a =+,证明向量组123,,b b b 线性无关.八.(12分)求矩阵110430102-⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭A 的特征值和对应于特征值的所有特征向量。
九.(12分)λ取何值时,下列非齐次线性方程组1231231232125541λλ-++=⎧⎪-+=⎨⎪-++=-⎩x x x x x x x x x(1)无解,(2)有唯一解,(3)有无穷多解?并在有无穷多解时写出通解。
二一、填空题(每小题2分,共20分)1.如果行列式2333231232221131211=a a a a a a a a a ,则=---------333231232221131211222222222a a a a a a a a a 。
2.设2326219321862131-=D ,则=+++42322212A A A A 。
3.设1,,4321,0121-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A E ABC C B 则且有= 。
4.设齐次线性方程组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛000111111321x x x a a a 的基础解系含有2个解向量,则=a 。
5.A 、B 均为5阶矩阵,2,21==B A ,则=--1A B T 。
6.设T )1,2,1(-=α,设TA αα=,则=6A 。
7.设A 为n 阶可逆矩阵,*A 为A 的伴随矩阵,若λ是矩阵A 的一个特征值,则*A 的一个特征值可表示为 。
8.若31212322212232x x x tx x x x f -+++=为正定二次型,则t 的范围是 。
9.设向量T T )1,2,2,1(,)2,3,1,2(-=β=α,则α与β的夹角=θ 。
10. 若3阶矩阵A 的特征值分别为1,2,3,则=+E A 。
二、单项选择(每小题2分,共10分)1.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=λ++=+λ+=++λ000321321321x x x x x x x x x 有非零解,则=λ( )A .1或2B . -1或-2C .1或-2D .-1或2. 2.已知4阶矩阵A 的第三列的元素依次为2,2,3,1-,它们的余子式的值分别为1,1,2,3-,则=A ( )A .5B .-5C .-3D .33.设A 、B 均为n 阶矩阵,满足O AB =,则必有( )A .0=+B AB .))B r A r ((= C .O A =或O B = D .0=A 或0=B4. 设21β,β是非齐次线性方程组b X A =的两个解向量,则下列向量中仍为该方程组解的是 ( )A .21+ββB .()212351ββ+ C .()21221ββ+ D .21ββ-5. 若二次型32312123222166255x x x x x x kx x x f -+-++=的秩为2,则=k ( )A . 1B .2C . 3D . 4三、计算题 (每题9分,共63分)1.计算n 阶行列式ab b ba b bb a D n =2. 设B A ,均为3阶矩阵,且满足B A E AB +=+2,若矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=101020101A ,求矩阵B 。
3.已知向量组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=769,103,321321ααα和⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=01,12,110321b a βββ;已知3β可以由321,,ααα线性表示, 且321,,ααα与321,,βββ具有相同的秩,求a ,b 的值。
4. 已知向量组⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0221,8451,6352,2130,421154321ααααα (1)求向量组54321,,,,ααααα的秩以及它的一个极大线性无关组;(2)将其余的向量用所求的极大线性无关组线性表示。
5. 已知线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+--=+++=+++ax x x x x x x x x x x x 4321432143219105363132(1)a 为何值时方程组有解?(2)当方程组有解时求出它的全部解(用解的结构表示).6. 设矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=2001,1141D P ,矩阵A 由关系式D AP P =-1确定,试求5A 7.将二次型3231212322213214222),,(x x x x x x x x x x x x f +++++=化为标准形,并写出相应的可逆线性变换。
四、证明题(7分)已知3阶矩阵O B ≠,且矩阵B 的列向量都是下列齐次线性方程组的解⎪⎩⎪⎨⎧=-+=+-=-+030202321321321x x x x x x x x x λ,(1)求λ的值;(2)证明:0=B 。
第一部分 选择题 (共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1.设行列式a a a a 11122122=m ,a a a a 13112321=n ,则行列式a a a a a a 111213212223++等于( )A. m+nB. -(m+n)C. n -mD. m -n2.设矩阵A =100020003⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪,则A -1等于( )A.130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是()A. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1B. 2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r-1阶子式都不为0B.所有r-1阶子式全为0C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为08.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解B.12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1-η2是Ax=0的一个解D.2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1C.A=0D.方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C.A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()A. k≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.A的行(列)向量组是正交单位向量组13.设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC.则()A.A与B相似B. A与B不等价C. A与B有相同的特征值D. A与B合同14.下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪ B.3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D.111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。