线性代数试题及答案汇编整理8
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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122211211aaaa,则160030322211211aaaa
3. 已知n阶矩阵A、B和C满足EABC,其中E为n阶单位矩阵,则CAB1。 4. 若A为nm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__2___________。
6. 设A为三阶可逆阵,1230120011A,则*A 7.若A为nm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1234532011111112140354321D,则4544434241AAAAA
9. 向量(2,1,0,2)T的模(范数)______________。 10.若Tk11与T121正交,则k 二、选择题(本题总计10分,每小题2分) 1. 向量组r,,,21线性相关且秩为s,则(D) A.sr B.sr C.rs D.rs
2. 若A为三阶方阵,且043,02,02EAEAEA,则A(A) A.8 B.8 C.34 D.34 3.设向量组A能由向量组B线性表示,则( d ) A.)()(ARBR B.)()(ARBR C.)()(ARBR D.)()(ARBR 4. 设n阶矩阵A的行列式等于D,则kA等于_____。c 5. 设n阶矩阵A,B和C,则下列说法正确的是_____。 )(AACAB 则 CB )(B 0AB,则0A或0B 三、计算题(本题总计60分。1-3每小题8分,4-7每小题9分)
1. 计算n阶行列式22221D 22222 22322 21222n n2222。 2.设A为三阶矩阵,*A为A的伴随矩阵,且21A,求*AA2)3(1. 3.求矩阵的逆
4. 讨论为何值时,非齐次线性方程组2123
1231231xxxxxxxxx
① 有唯一解; ②有无穷多解; ③无解。 5. 求下非齐次线性方程组所对应的齐次线性方程组的基础解系和此方程组的通解。
6.已知向量组T32011、T53112、T13113、T
94214
、T52115,求此向量组的一个最大无关组,并把其余向量用
该最大无关组线性表示.
7. 求矩阵201034011A的特征值和特征向量. 四、证明题(本题总计10分) 设为bAX0b的一个解,12,nr
LL为对应齐次线性方程组0AX的基础解系,
证明12,,nr
LL线性无关。
(答案一) 一、填空题(本题总计20分,每小题 2 分)
1~15;2、3;3、CA;4、nbARAR),(;5、2;6、123012001;7、nAR;8、0;9、3;10、1。.二、选择题(本题总计 10 分,每小题 2分 1、D;2、A;3、D;4、C;5、B 三、计算题(本题总计60分,1-3每小题8分,4-7他每小题9分)
1、 解:D),,4,3(2nirri00021 00022 00122 03022n 20022n ------3分
122rr 00001 00022 00122 03022n 20022n -------6分 )!2(2)2()3(21)2(1nnn ----------8分 (此题的方法不唯一,可以酌情给分。)
解:(1)11111111124121311211111111112AAB------1分
222222222602222464420004242------5分 (2)171111610239511311131122BA161287113084--------8分 3. 设A为三阶矩阵,*A为A的伴随矩阵,且21A,求*AA2)3(1. 因*AA=EE21A,故411nA*A 3分 **AAA211A 5分
27164134342322)3(31****AAAAA 8分
4、解: 100111010011001001),(EA1312rrrr101110011010001001---3分 23rr112100011010001001)1()1()1(321rrr112100011010001001---6分 故1120110011A-------8分 (利用AAA11公式求得结果也正确。) 5、解;21111111),(bA131231rrrrrr322211101101123rr )1()1()1)(2(0011011222---------3分 (1)唯一解:3),()(bARAR 21且 ------5分 (2)无穷多解:3),()(bARAR 1 --------7分 (3)无解:),()(bARAR 2 --------9分 (利用其他方法求得结果也正确。)
6、解:522011113221111),(bAr000003111052201--------3分
0022432431xxxxxx 基础解系为 01121,10122-----6分 3522432431xxxxxx 令043xx,得一特解:0035---7分 故原方程组的通解为:
101201120035
212211kkkk,其中Rkk21,---9分(此题结果表示不唯一,只要正确可以给
分。) 7、解:特征方程2110430(2)(1)102AE 从而1232,1 (4分) 当12时,由(2)0AEX得基础解系1(0,0,1)T,即对应于12的全部特征向量为11k1(0)k (7分) 当231时,由()0AEX得基础解系2(1,2,1)T,即对应于231的全部特征向量为
22k2(0)k
四、证明题(本题总计10 分) 证: 由12,nrLL为对应齐次线性方程组0AX的基础解系,则12,nr
LL线性无关。(3分)
反证法:设12,,nrLL线性相关,则可由12,nrLL线性表示,即:rr11 (6分) 因齐次线性方程组解的线性组合还是齐次线性方程组解,故必是0AX的解。这与已知条件为
bAX0b的一个解相矛盾。(9分). 有上可知,
12,,nr
LL线性无关。(10分)
(试卷二) 一、填空题(本题总计 20 分,每小题 2 分)
1. 排列6573412的逆序数是 .
2.函数()fx 21112xxxxx中3x的系数是 . 3.设三阶方阵A的行列式3A,则*1()A= A/3 . 4.n元齐次线性方程组AX=0有非零解的充要条件是 .
5.设向量(1,2,1)T,=22正交,则 . 6.三阶方阵A的特征值为1,1,2,则A= . 7. 设1121021003A,则_________A. 8. 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_____________.
9.设A为n阶方阵,且A=2 则1*1()3AA . 10.已知20022311Ax相似于12By,则x ,y . 二、选择题(本题总计 10 分,每小题 2 分) 1. 设n阶矩阵A的行列式等于D,则A-5等于 .
(A) (5)nD (B)-5D (C) 5D (D)1(5)nD 2. n阶方阵A与对角矩阵相似的充分必要条件是 . (A) 矩阵A有n个线性无关的特征向量 (B) 矩阵A有n个特征值 (C) 矩阵A的行列式0A (D) 矩阵A的特征方程没有重根 3.A为mn矩阵,则非齐次线性方程组AXb有唯一解的充要条件是 . (A)(,)RAbm (B)()RAm (C)()(,)RARAbn (D)()(,)RARAbn 4.设向量组A能由向量组B线性表示,则( ) (A).)()(ARBR (B).)()(ARBR
(C).)()(ARBR (D).)()(ARBR 5. 向量组12,,,sL线性相关且秩为r,则 . (A)rs (B) rs (C) rs (D) sr 三、计算题(本题总计 60 分,每小题 10 分)
1. 计算n阶行列式: 22221D 22222 22322 21222n n2222.
2.已知矩阵方程AXAX,求矩阵X,其中220213010A. 3. 设n阶方阵A满足0422EAA,证明3AE可逆,并求1(3)AE.