大学线性代数作业答案

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1 / 68 第一章 行列式

1.1 二阶、三阶行列式

一、计算下列行列式

1、22cossincossin1sincos

2、2220aabababbb

3、40019219441105110

二、解方程

1、0100143xxx

解:计算行列式得2430xx,因此1,3xx

2、100130123xx

解:计算行列式得3(1)023xx,得(1)(36)0xx,因此1,2xx

1.2 n阶行列式定义及性质

一、计算下列行列式

1、2572572025057071012570349349

2、1031002041031204314199200395100199239510012520003013006003013600130 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

2 / 68 3、11110034212234820111120

4、1234540522295816106

5、1234220030304004 将第2、3、4列乘以-1加到第一列得

82340200823419200300004

6、5111151111511115 将第2、3、4行全部加到第1行

888811111511151181151115111151115 将第1行乘以-1加到第2、3、4行

11110400851200400004

二、计算下列行列式

1、111111111-abacaebd-cddeabcdefbfcf-ef 第1行加到第2、3行

11102002(1)420020abcdefabcdefabcdef 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

3 / 68 2、00000000xyxyxyyx 按第1列展开

4400000000xyyxxyyxyxyxxy

3、xyyxyxyx00000000 按第4行展开

4400000000xyxyxyxxyyxyxy

4、4433221100000000ababbaba 按第1行展开

2222133133142323142323440000()()0000ababababbaaaaabbbbaabbab

14142323()()aabbaabb

5、2222222222222222)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(ddddccccbbbbaaaa 第1列乘以-1加到第2、3、4列

2222212325212325212325212325aaaabbbbccccdddd 第2列乘以-1加到第3、4列 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

4 / 68 222221222122021222122aabbccdd

计算下列n阶行列式:

1、abababa000000000 按第1列展开

11000000(1)(1)0000nnnnabbaabababab

2、0111101111011110 将第2、3、…、n行全部加到第1行

1111111110111011(1)1101110111101110nnnnn

第1行乘以-1加到以下各行

111110100(1)(1)(1)00100001nnn

3、1212121333122211111nnnnnn 范德蒙行列式 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

5 / 68 (1)(2)21(2)(3)2121nnnn

23223(2)(1)nnnn

4、已知62211765144334321,计算4241AA 和 44434241AAAA.

解:4142123411341341313344304411044040412156714674146746111001000AA

将上式设为1D

414243441234334415671111AAAA,此式设为2D,可直接计算此行列式结果为3,也可按以下方法来做:

题目中的原行列式设为D

由行列式的性质得:

12123412341234123433443344334433442215671567156715671122110022221111DDD

则:2111()(612)322DDD

三、解下列方程

1、04321432143214321xxxx 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

6 / 68 解:第1行乘以-1加到2、3、4行,得12340000000xxxxxxx

将1、2、3列加到第4列得123100000000000xxxx

将第2、3行交换,1、4行交换后得上三角形行列式,因此

3(10)0xx,因此0x,10x

2、094321112xx

解:此行列式是范德蒙行列式,得(32)(2)(3)0xx

因此2x,3x

3、2323231111111111111123212512480114151141502512111xxxxxxxxx

解:由行列式的加法

则232311111111124812480114150251211xxxxxx,

再相加23111112480139271xxx,此行列式为范德蒙行列式

得(21)(31)(32)(1)(2)(3)0xxx

因此1,2,3xxx

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7 / 68 1.4 克莱姆法则

一、解线性方程组

1、1232493xyzxyzxyz

解:111123(21)(31)(32)2149D

11112231349D,21111234139D,31111221143D

解得11,2,22xyz

2、013222321321321xxxxxxxxx

解:1212135111D

12211135011D,212121310101D,31222115110D

解得1231,2,1xxx

二、求一个二次多项式),(xf使得.2)1(,3)1(,2)0(fff

解:设2012()fxaaxax,

0012012(0)2(1)3(1)2fafaaafaaa,解得01221212aaa 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

8 / 68 三、已知线性方程组000xyzxyzxyz只有零解,求的取值范围.

解:系数行列式为32111132(1)(2)011,因此1,2

四、设线性方程组0200zyxzyxzyx有非零解,则应取何值?若线性方程组的右端变为2,3,2,则为何值时,新的线性方程组有唯一解?

解:系数行列式为2111112(2)(1)12

则当1,2时方程组有非零解;

若线性方程组的右端变为2,3,2,则当1,2时方程组有唯一解.

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9 / 68 第二章 矩阵

2.1 矩阵定义及其运算

一、填空题

1、设A为三阶方阵,且4A,则21()2A14.

说明:22231111()2444AAA

2、))((22BABABA的充分必要条件是ABBA.

二、选择题

1、设BA,都是n阶矩阵,则2222)(BABABA的充分必要条件是( C ).

(A)AI (B) 0B (C) AB=BA (D) BA

2、设BA,都是n阶矩阵,则( C ).

(A) BABA (B) BAAB (C) BAAB (D) BABA

3、设CBA,,为n阶矩阵,若CAACBAAB,,则ABC等于( C ).

(A) ACB (B) CBA (C) BCA (D) CAB

说明:由题意知矩阵B与C不能交换,因此只有(C)正确.

4、设BA,都是n阶对称矩阵,则下面四个结论中不正确的是( B ).

(A) AB也是对称矩阵

(B) AB也是对称矩阵

(C)mmBA(m为正整数) 也是对称矩阵

(D)TTABBA也是对称矩阵

理由:()TTTABBABAAB,因此(B)错误.

三、设2112A,I为二阶单位阵,B满足IBBA2, 求B.

解:由IBBA2得2BABI,即()2BAII,两边取行列式得 真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。

10 / 68 22BAI,而11211AI,因此2B.

四、1、已知320131A,111202B,311221C,求;CBACBA23.

结果为2591121114136

2、已知1231A,2103B,求222)(,,ABBAABBA.

结果为160511 3303 66242034

3、已知143125A,102023B,求BA52,TAB,TBA.

结果为251421687 19917 19197

4、计算1111,3,2A,1,3,2111B

结果为0 231231231

5、计算112,3,11k

0k;I 2311231231k; 10k;

五、设),(21IBA 证明:2A=A当且仅当2BI.