2016版 线代讲义练习题解答
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天津科技大学线性代数检测题§1.1专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 行列式1221=______________,111123149=______________. 2. 行列式111n D ==_____________,2100032100430005=______________. 二.选择题1. 线性方程组238521x y x y +=⎧⎨-=⎩的解为( ).(A) 1, 2x y ==; (B) 1, 2x y =-=; (C) 1, 2x y ==-; (D) 1, 2x y =-=-.三.计算题1. 利用对角线法则计算行列式112150205x x x ---.天津科技大学线性代数检测题§1.2~1.3专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设三阶行列式111213212223313233a a a a a a D a a a =,则行列式111213313233212223a a a a a a a a a =___________. 2. 已知11123033x x=,则实数x =____________________.3. 设三阶行列式1230450D λλ=-,则元素2的代数余子式12A 的值为________.4. 设,a b 均为实数,则当_________________时,行列式000101a b b a -=--.5. 4阶行列式的221111220000000a b a b c d c d 值为_________________________. 二.选择题1. 下列关于行列式的计算过程,正确的是( ).(A) 利用对角线法则,有15261234567873840000000a a a a a a a a a a a a a a a a =-; (B) 2112 2 123021032r r r r ----; (C) 12 2 11012121r r -;(D)34342323001001100 000100100000000000100000000aa a r r c c a a a a a a r r c c a a a↔↔↔↔.三.计算题计算下列行列式的值:(1)120201174724101820-;(2)1111123413610141020.(3)2321010230130101;(4)1234234134124123;(5)3521110513132413------;(6)11111111231401323201320121212121---+.专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 线性方程组0()0ax y a x ay +=⎧∈⎨-+=⎩R 的解为x =___________,y =___________. 二.选择题1. 设齐次线性方程组10 (1,2,,)nij j j a x i n ===∑的系数行列式为D ,则0D ≠是该方程组仅有零解的( ).(A) 充分条件; (B) 必要条件; (C) 充分必要条件; (D) 既非充分也非必要条件.三.计算题1. 问a 、b 满足何条件时,齐次线性方程组1231231230020ax x x x bx x x bx x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解?2. 利用克莱姆法则求解线性方程组230201x y z y z z ++=⎧⎪+=⎨⎪=⎩.专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 当x 满足条件__________________时,行列式3140010xx x≠.2. 行列式的123423413412123234341412++++++++值为__________________.3. 设行列式102141022101521xD -=--,则元素x 的代数余子式的值是____________. 4. 已知三阶行列式D 的第2行元素依次为1, 1, 1-,它们的余子式依次是2, 8, 5-,则D =_________.5. 设行列式1112131421222324313233344244a a a a a a a a D a a a a a a =,ij A 为元素ij a 的代数余子式,则42224424a A a A += __________.6. 4阶行列式5200210000120011=-____________. 7. 行列式=ab acaebd cdde bf cf ef---______________________.二.计算题1.计算三阶行列式:2213 51313xx x -+;2.计算四阶行列式:(1) 1111111111111111------;(2)1234134114211123;(3) 3112513420111533------;(4)10010101010a aaaa.天津科技大学线性代数检测题§2.1~2.2专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设112110x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则矩阵x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭________. 2. 设2142⎛⎫= ⎪--⎝⎭A ,3162-⎛⎫= ⎪-⎝⎭B ,则=AB _______,=BA ________,2=A ________. 3. 设200010003⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭A ,n 为正整数,则n =A _____________. 4. 设()324235A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,则5A =.5. 设A 、B 为n 阶方阵,则22()()-=+-A B A B A B 的充分必要条件是____________.二.选择题1. 设矩阵012121⎛⎫= ⎪⎝⎭A ,则 ( ).(A) 0242121⎛⎫= ⎪⎝⎭A ; (B)012111⎛⎫= ⎪-⎝⎭A ; (C) 0242(2)242--⎛⎫-= ⎪---⎝⎭A A ; (D) 1110210021-⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭A .2. 设A 、B 为两个矩阵,则下列说法正确的是( ).(A) 若=AB O ,则=A O 或=B O ; (B) 若A 、B 为同型矩阵,则=AB BA ; (C) 若=AB O ,=BA O ,则=AB BA ; (D) 若k =A O ,则0k =或=A O . 3. 设A 、B 、C 均为n 阶方阵,下列说法不正确的是( ). (A) ()()++=++A B C A B C ; (B) ()()=AB C A BC ; (C) ()+=+A B C AC BC ;(D) =AB AC ,≠A O ,则=B C .4. 设1243⎛⎫= ⎪⎝⎭A ,12x y ⎛⎫=⎪⎝⎭B ,则A 、B 相乘可交换的充要条件是( ).(A) 1x y =+; (B) 1x y =-; (C) x y =; (D) 2x y =.三.计算题1. 计算矩阵的乘积:100223101414010⎛⎫-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭.2. 设2()37f x x x =--,1121⎛⎫= ⎪-⎝⎭A ,求()f A .四.证明题若2=A A ,则称A 为幂等矩阵.证明:若A 、B 为幂等矩阵,则+A B 为幂等矩阵的充要条件是=-AB BA .天津科技大学线性代数检测题§2.3专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设矩阵101210-⎛⎫= ⎪⎝⎭A ,101112-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭B ,则2T+=A B ______________.2. 设方阵100210021⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,则行列式2=-A ________.二.选择题1. 设A 、B 为两个n 阶方阵,则( ).(A) =AB BA ;(B) T T T T +=+A B B A ; (C) T T T T =A B B A ; (D) ()T T T =A B AB . 2. 设A 、B 为两个n 阶反对称矩阵,则下列说法错误的是( ). (A) +A B 是反对称矩阵; (B) k A 是反对称矩阵;(C) T A 是反对称矩阵; (D) AB 是反对称矩阵的充分必要条件是=AB BA .三.计算题已知101214325-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭A ,123130052-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭B ,求:(1) T AB ;(2) 3-A .天津科技大学线性代数检测题§2.4~2.5一.填空题1. 设三阶方阵≠A O ,13024351t ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭B 且=AB O ,则常数t =______________. 2. 设*A 是三阶矩阵A 的伴随矩阵,已知4=A ,则12*=A ____________. 3. 设1=A ,A 的伴随矩阵为*A ,则()1T -=A _____________.二.选择题1. 设A 为二阶方阵,且2=A ,则1(3)-=A ( ). (A)118; (B) 92; (C) 32; (D) 16. 2. 设A 、B 为两个n 阶方阵,其中A 为可逆矩阵,则=B O 是=AB O 的( ). (A) 充分条件; (B) 必要条件; (C) 充要条件; (D) 既非充分也非必要条件.三.计算题1. 求下列方阵的逆矩阵:(1) cos sin sin cos αααα⎛⎫⎪-⎝⎭;(2) 001423110⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭;(3) 121342541-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪-⎝⎭.2. 求解矩阵方程=AXB C ,其中1111-⎛⎫= ⎪⎝⎭A ,100401230⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭B ,012123⎛⎫= ⎪⎝⎭C .四.证明题设方阵A 满足223+-=A A E O ,证明4+A E 可逆,并求其逆矩阵.天津科技大学线性代数检测题§2.6专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设A 为n 阶奇异矩阵,→A B ,则行列式=B _____________.2. 设A 为n 阶方阵,det()D =A ,(,)i j E 为n 阶交换矩阵,则det((,))i j =AE _________.二.选择题1. 矩阵150102520062⎛⎫⎪ ⎪⎪⎝⎭的标准形为( ). (A) 100002000060⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; (B)100002000002⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; (C) 100001000001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; (D) 100001000010⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭. 三.计算题1. 用初等变换方法求下列矩阵的逆矩阵(先判断是否可逆,若可逆,求出其逆矩阵):(1) 121342541-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭A ; (2) 2311351511⎛⎫⎪=--- ⎪ ⎪⎝⎭B ;(3) 102020103⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭C .2. 用初等变换方法求解矩阵方程=AX B ,其中121342541-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭A ,012123T⎛⎫= ⎪⎝⎭B .天津科技大学线性代数检测题§2.7专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设A 为n 阶满秩矩阵,则A 的标准形矩阵为____________.2. 设矩阵131********t --⎛⎫⎪=⎪ ⎪--⎝⎭A 的秩为2,则t =____________. 二.选择题1. 设A 为m s ⨯阶矩阵,α为s 维非零列向量,0为s 维零列向量,()=B α0,则()r AB ( ).(A) 0=; (B) 1=; (C) 2=; (D) 2<. 2. 设4阶矩阵A 的秩为2,则*()r =A ( ). (A) 0; (B) 1; (C) 2; (D) 3. 3. 设A 是任意矩阵,则( ).(A) 若A 的所有1r +阶子式全为零,则()r r =A ; (B) 若()m n r n ⨯=A ,则m n ≥;(C) 若A 是n 阶满秩方阵,则22()(())r r =A A ; (D) 若()r r =A ,则没有等于0的1r -阶子式.4. 设A 、B 均为n 阶非零方阵,且=AB O ,则A 、B 的秩( ). (A) 必有一个等于零;(B) 都小于n ;(C) 有一个小于n ;(D) 都等于n .三.计算题1. 用初等变换方法求矩阵121363242-⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭A 的秩.2.求矩阵12321436322101450327--⎛⎫⎪-⎪=⎪-⎪⎝⎭A的秩.3.讨论λ的取值范围,确定矩阵11221511061λλ-⎛⎫⎪=-⎪⎪-⎝⎭A的秩.天津科技大学线性代数第二章自测题专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设矩阵151011-⎛⎫= ⎪-⎝⎭A ,120150-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭B ,则2T-=A B ______________.2. 设A 、B 、C 均为n 阶方阵,且=ABC E ,则2()T T -=E BC A ________.3. 设α、β为n 维列向量,则n 阶矩阵T =A αβ的秩为()r =A ____________.二.选择题1. 关于方阵A 、B ,下列说法错误的是( ).(A) 方程组=Ax 0有非零解的充分必要条件是0=A ; (B) 若=A B ,则=A B ; (C) 若=AB E ,则A 可逆; (D) 若2-=A A E ,则-A E 可逆. 2. 设A 为n 阶方阵,2=A A ,则下列结论正确的是( ).(A) =A O ; (B) =A E ; (C) 若A 不可逆,则=A O ; (D) 若A 可逆,则=A E .3. 设矩阵111213212223313233a a a a a a a a a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,010100001⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭P ,100010101⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭Q ,则=PAQ ( ).(A) 212322231113121331333233a a a a a a a a a a a a +⎛⎫⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭; (B) 121113222123321231113313a a a a a a a a a a a a ⎛⎫⎪⎪ ⎪+++⎝⎭; (C) 212223111213312132223323a a a a a a a aa a a a ⎛⎫⎪⎪ ⎪+++⎝⎭; (D) 212221231112111331323133a a a a a a a a a a a a +⎛⎫⎪+ ⎪ ⎪+⎝⎭. 4. 设A 是43⨯矩阵,且()2r =A 而102020103⎛⎫⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭B ,则AB 的秩为( ). (A) 0; (B) 1; (C) 2; (D) 3.三.计算题1. 求矩阵021112111-⎛⎫⎪= ⎪ ⎪---⎝⎭A 的逆矩阵.2. 设矩阵301110014⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,矩阵X 满足2=+AX A X ,求X .四.证明题1. 设A 为n 阶非奇异矩阵,证明:(1) 1n -*=A A ;(2) ()2 (2)n n *-*=≥A A A .2. 证明m n ⨯矩阵A 的秩()1r ≤A 的充分必要条件是存在矩阵()12,,,Tm b b b =B 和()12,,,n c c c =C ,使得=A BC .天津科技大学线性代数检测题§3.1专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. n 元线性方程组=Ax b 无解的充分必要条件是______________________.2. n 元线性方程组=Ax b 有无穷多组解的充分必要条件是______________________.3. n 元齐次线性方程组=Ax 0仅有零解的充分必要条件是______________________.4. 若方程组12312112323120x x a x a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭无解,则a =_________.二.选择题1. 线性方程组 0420 0ax y z w x ay z w ax y z w +-+=⎧⎪+-+=⎨⎪+--=⎩( ).(A) 无解; (B) 仅有零解; (C) 有无穷多组解; (D) 解的情况依a 的值而定. 2. 设线性方程组=Ax b 的增广矩阵为()=A A b ,若A 在初等行变换的过程中有一行变为()001,则该方程组( ).(A) 可能有唯一解; (B) 可能有无穷多组解; (C) 无解; (D) 解的情况不能确定.三.计算题1. 求解非齐次线性方程组1232312312330 202 2x x x x x x x x x x x ++=⎧⎪-=⎪⎨--+=⎪⎪-+=⎩;2. 求解非齐次线性方程组132341234 4 82510 2x x x x x x x x x +=⎧⎪-+=-⎨⎪+-+=-⎩.3. 求解齐次线性方程组123123202470x x x x x x +-=⎧⎨++=⎩.4. 讨论λ满足什么条件时,方程组12312312300x x x x x x x x x λλ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩只有零解.天津科技大学线性代数检测题§3.2专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设n 维列向量()1100T=ε,()2010T=ε,…,()001Tn =ε,则向量()12Tn a a a =α可由向量组12,,,n εεε线性表示为=α________________.二.选择题1. 向量b 可由矩阵A 的列向量组线性表示的充要条件是线性方程组=Ax b ( ). (A) 有解; (B) 有唯一解; (C) 有无穷多解; (D) 无解.2. 设α、β为n 维列向量,k 是常数,则下列说法不正确的是( ).(A) +=+ααββ; (B)()k k k +=+αβαβ; (C)T T =αββα; (D) T T =αββα.三.计算题下列各题中,向量β能否由向量组123,,ααα线性表示?若能表示,则写出其线性表示式. 1. ()675T=-β,()1111T=-α,()2101T=-α,()3132T=-α.2. ()0,4,2,5=β,()11,2,3,1=α,()22,3,1,2=α,()33,1,2,2=-α.天津科技大学线性代数检测题§3.3专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 若矩阵A 的列向量组线性相关,则齐次线性方程组=Ax 0解的情况是___________.2. 设12,,,m ααα线性无关,则齐次线性方程组1122m m x x x +++=ααα0的通解为=x______________. 3. 设3阶矩阵()123=A ααα,且0≠A ,则向量组123, , 110101⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ααα线性______.4. 若向量组(1, 1, 2), (3, 2, 0), (1, 4, )λ-线性相关,则λ=________________.5. 设向量组12,αα线性无关,11=βα,212=+βαα,且1122k k +=0ββ,则12, k k 应满足____________________.二.选择题1. 关于向量组的线性相关性,下列说法正确的是( ). (A) 如果12,,,m ααα线性相关,则向量组中每一个向量都可以用其余1m -个向量线性表示;(B) 如果n 个n 维向量线性相关,那么它们所构成的方阵行列式等于零; (C) 如果12,,,m ααα线性相关,则存在一组全不为零的数12,,,m k k k ,使得1122m m k k k +++=ααα0;(D) 如果n 维向量12,,,m ααα线性无关,则必存在n 维向量β,使得12,,,,m αααβ线性无关.2. 下列向量组中,线性无关的是( ).(A) 104203, , 302401⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; (B) 121, , 135-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; (C)111011, , 00111a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭; (D) ()()(), , 1,0,1,22,0,2,41,1,1,1.三.计算题判断向量组()11,3,1,4=-α,()22,1,2,5=-α,()34,9,8,7=-α的线性相关性.四.证明题1. 设向量组123, , ααα线性无关,证明向量组123++ααα,1232++ααα,23+αα也线性无关.2. 设n 维列向量组12,,,s ααα线性无关,A 为n 阶可逆矩阵,证明向量组12,,,s A αA αA α也线性无关.天津科技大学线性代数检测题§3.4~3.5专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设列向量组12,,,m ααα的秩为3,矩阵()121m -=A ααα,则矩阵A 的秩()r A 为 ______________. 2. 设向量m α能由121,,,m -ααα线性表示,且表示法唯一,则向量组12,,,m ααα的秩为___________.3. 向量空间2323{(0,,,,)|,,,}n n x x x x x x ==∈V R x ,则dim()=V ___________.4. 设非零向量,αβ线性相关,向量空间{},λμλμ==+∈V R x αβ,则dim()=V ___________.二.选择题1. 设V 是向量空间,,∈V x y ,则( ). (A) {|}k k =+∈W R x y 必构成V 的一个子空间; (B) {()|}k k =+∈W R x y 必构成V 的一个子空间; (C) 2{|}k k =+∈W R x y 必构成V 的一个子空间; (D) 2{|}k k =∈W R x 必构成V 的一个子空间.三.计算题1. 求向量组1(1,1,2,4)=-α,2(0,3,1,2)=α,3(3,0,7,14)=α, 4(1,1,2,0)=-α,5(2,1,5,6)=α的秩和一个极大无关组,并把其余向量用该极大无关组线性表示.2. 求向量组1142⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭α,2124⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭α,3251⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭α,4452⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭α,5544⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭α的秩和一个极大无关组,并把其余向量用该极大无关组线性表示.3. 已知向量组1(1,1,1,3)T =α,2(1,3,5,1)T =--α,3(2,6,10,)T a =--α,4(4,1,6,10)T a =+α线性相关,求常数a .4. 判断向量组()11,3,5,1=-α,()22,1,3,4=--α,()35,1,1,7=-α,()43,3,1,1=--α的线性相关性,求它的秩和一个极大无关组,并把其余向量表示为该极大无关组的线性组合.天津科技大学线性代数检测题§3.6专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设n 元齐次线性方程组=Ax 0的解空间的维数是d ,则()r =A ___________.2. 设n 阶矩阵A 的各行元素之和均为零,且()1r n =-A ,则齐次线性方程组=Ax 0的通解为___________________________________.3. 若三阶方阵A 的秩为2,, ξη是非齐次线性方程组=Ax b 的两个不同的解,则该方程组的通解为_________________________________.二.选择题1. 齐次线性方程组1323545 2 0 2 0 0x x x x x x x +=⎧⎪-+=⎨⎪+=⎩的基础解系是( ).(A) ()(), 2,2,1,0,00,1,0,1,1TT---; (B) ()()122,2,1,0,00,1,0,1,1TTk k +---; (C) ()(), 2,2,1,0,00,1,0,1,1TT-; (D) ()(), 2,2,0,0,00,1,0,1,0TT---.2. 设齐次线性方程组=Ax 0的解空间是零空间,则对应的非齐次线性方程组( ). (A) 无解或有唯一解; (B) 必有解; (C) 无解或有无穷多解; (D) 必有唯一解.三.计算题1. 求齐次线性方程组12341234123432 5 403 4 503514130x x x x x x x x x x x x +-+=⎧⎪-+-=⎨⎪+-+=⎩的一个基础解系及通解.2. 应用线性方程组解的结构理论,求线性方程组12341234 24522454x x x x x x x x -++=⎧⎨-+--=-⎩的通解.3. 求非齐次线性方程组132******** 43 133x x x x x x x x x x x +=⎧⎪-+=-⎪⎨++=⎪⎪-++=-⎩的通解.四.证明题设12, αα是某个齐次线性方程组的基础解系,证明12+αα,122-αα也是该齐次线性方程组的基础解系.天津科技大学线性代数检测题§3.7专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设非零向量12,,,s ααα两两正交,则齐次线性方程组1122s s x x x +++=ααα0的解为=x __________.2. 设,αβ为两个n 维单位向量,则它们的夹角余弦cos θ=______________.3. n 维向量组12,,,n ααα为n R 的标准正交基的充分必要条件是对于,1,2,,i j n ∀=,有(),i j =αα_____________________.4. 设向量空间{(,0,)},a b a b ==∈V R x ,写出V 的一个标准正交基:____________________________.5. 设向量(2,5,4)-与向量(1,1,)t t -正交,则t =___________.二.选择题1. 设()12n =A ααα为n 阶正交矩阵,则 ( ).(A) 0 (,1,2,,)T i j i j s ==αα;(B) (,1,2,,)T j i i j s ==ααO ;(C) det()1=A ;(D) 1T -=A A .2. 设x 为n 维单位列向量,矩阵2T =-H E xx ,则下列说法错误的是( ). (A) 1-=H H ; (B) T =H H ; (C) 2=H H ; (D) 1T -=H H .3. 下列所给矩阵中为正交矩阵的是( ).(A) 111231112211132⎛⎫-⎪ ⎪⎪-⎪ ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭;(B) 100010001-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭;(C) 0211⎫-⎪⎪⎪⎪-⎭;(D)111011001-⎛⎫⎪- ⎪ ⎪⎝⎭.三.计算题1. 用Schmidt 正交化方法将向量组()10,1,1=α,()21,0,1=α,()31,1,0=α规范正交化.2. 设1210-⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭p ,2201⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭p ,用Schmidt 正交化方法求一个与12, p p 等价的标准正交向量组.3. 已知1T⎫=⎪⎭α,2T⎫=⎪⎭α,3T⎛= ⎝α,4T⎛= ⎝α是4R 的一组标准正交基,试将向量()1,2,3,4T =β表示为这组基的线性组合.天津科技大学线性代数第三章自测题专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设向量1(1,2,1)=-α,2(2,5,3)=α,3(1,3,4)=α,312(32)=+-βααα,则=β ____________.2. 设方程组=Ax β有解,12,,,n ααα为A 的列向量组,则向量组12,,,,n αααβ线性________.(填“相关”或“无关”,3、4题同)3. 设方程组=Ax β有唯一解,则A 的列向量组线性________.4. 设由m 个方程组成的方程组=Ax 0有非零解,12,,,n ααα为A 的列向量组,β为任意m 维向量,则向量组12,,,,n αααβ线性___________.5. 已知向量组(1,2,)c =α,(2,,1)c =β,(7,4,1)=-γ线性无关,则数c 的取值范围是_______________.二.选择题1. n 维向量组12,,,(3)s s n ≤≤ααα线性无关的充要条件是 ( ).(A) 12,,,s ααα中任何两个向量都线性无关;(B) 存在不全为零的s 个数12,,,s k k k ,使得1122s s k k k +++≠ααα0;(C) 12,,,s ααα中任何一个向量都不能用其余向量线性表示; (D) 12,,,s ααα中存在一个向量不能用其余向量线性表示.2. 向量组12,,,s ααα线性相关的充要条件是 ( ).(A) 12,,,s ααα中有一个零向量;(B) 12,,,s ααα中任意两个向量的分量对应成比例; (C) 12,,,s ααα中至少有一个向量是其余向量的线性组合; (D) 12,,,s ααα中任意一个向量都是其余向量的线性组合.3. 若向量组,,αβγ线性无关,向量组,,αβδ线性相关,则( ).(A) α必可由向量组,,βγδ线性表示; (B) β必不可由向量组,,αγδ线性表示; (C) δ必可由向量组,,αβγ线性表示; (D) δ必不可由向量组,,αβγ线性表示.三.计算题1. 求线性方程组12341234220220x x x x x x x x +++=⎧⎨++-=⎩的基础解系,并将该基础解系标准正交化.2. 设()11,2,1T=-α,()22,2,1T=α,()31,1,3T=-α,验证123,,ααα是3R 的一个基,并求向量(1,0,1)T =β关于这个基的表达式.四.证明题设η是非齐次线性方程组=Ax b 的一个解,12,,,n r -ξξξ是对应的齐次线性方程组的一个基础解系. 证明:12,,,,n r -ηξξξ线性无关.天津科技大学线性代数检测题§4.1专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 矩阵135022003-⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭A 的特征值为_____________. 2. 设n 阶方阵A 满足2=A E ,则A 的所有可能的特征值是______________.3. 设3阶矩阵A 的特征值为0、1、2,则矩阵2(2)-A E 的特征值为_______________.二.选择题1. 设A 为n 阶方阵,则 ( ).(A) A 的全部特征向量构成向量空间; (B) A 有n 个线性无关的特征向量;(C) A 的全部特征值的和为tr()A ; (D) A 的全部特征值的积为tr()A .2. 矩阵11113111b ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 的特征值可能是( ). (A) 1,4,0; (B) 1,3,0; (C) 2,4,0; (D) 2,4,1-.三.计算题1. 求矩阵001010100⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A 的特征值与特征向量.2.求矩阵211020413-⎛⎫⎪= ⎪⎪-⎝⎭A的特征值和特征向量.3.设A是n阶方阵,111,,,242nλ=是A的n个特征值,求行列式13--A E的值.天津科技大学线性代数检测题§4.2专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设n 阶方阵A 有个特征值0,1,2,…,1n -,且方阵B 相似于A ,则=+E B _______. 2. 设方阵A 相似于数量矩阵k E ,则=A _______________.3. 对于n 阶矩阵A ,具有n 个不同的特征值是A 可以对角化的___________条件,具有n 个线性无关的特征向量是A 可以对角化的___________条件.4. 设矩阵11124233a -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭A 与20002000b ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭B 相似,则a =_______,b =_______.二.选择题1. 与矩阵1203⎛⎫= ⎪⎝⎭A 不相似的矩阵是( ). (A) 1023⎛⎫ ⎪⎝⎭; (B) 3501⎛⎫ ⎪⎝⎭; (C) 1133⎛⎫ ⎪⎝⎭; (D) 2112⎛⎫ ⎪⎝⎭. 2. 设A 、B 、C 为n 阶方阵,~A B ,~B C ,则A 、C 的关系不正确的是( ).(A) ~A C ; (B) →A C ; (C) =C A ; (D) =A C .三.证明题1. 设A 为3阶方阵,如果矩阵-E A 、3-E A 、+E A 均不可逆,证明A 可以对角化.2. 设A 、B 为方阵,A 可逆,证明~AB BA .四.计算题1.设121000000-⎛⎫⎪= ⎪⎪⎝⎭A,求可逆矩阵P,使得1-P AP成为对角矩阵.2.设3113-⎛⎫= ⎪-⎝⎭A,求可逆矩阵P,使得1-P AP成为对角矩阵.天津科技大学线性代数检测题§4.3专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 设λ为n 阶实对称矩阵A 的k 重特征值,则()r λ-=E A __________.2. n 阶实对称矩阵的线性无关的特征向量的个数为_______________.3. 设A 为n 阶实对称矩阵,12, p p 分别是矩阵A 属于不同特征值12, λλ的特征向量,则内积12(, )=p p __________.二.选择题1. 设A 为n 阶实对称正交矩阵,且1为A 的2重特征值,则与A 相似的一个对角矩阵为( ).(A) 1111⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭; (B) 1100⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭; (C) 1111⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪-⎝⎭; (D) 条件不足,不能确定上述矩阵是否与A 相似.三.计算题1. 设矩阵1331⎛⎫= ⎪⎝⎭A ,求正交矩阵P ,使得1-P AP 为对角矩阵.2.设1111-⎛⎫= ⎪-⎝⎭A,求矩阵2012()ϕ=A A.天津科技大学线性代数第四章自测题专业、班级_______________学号_______________姓名_______________一.填空题1. 若方阵A 有一个特征值是1,则=-E A ___________.2. 已知4阶矩阵~A B ,A 的特征值为2、3、4、5,E 为4阶单位矩阵,则=-B E ________.二.选择题1. 设2λ=是非奇异矩阵A 的一个特征值,则矩阵1213-⎛⎫ ⎪⎝⎭A 有一个特征值等于 ( ). (A) 43; (B) 34; (C) 12; (D) 14. 2. 设001010100⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭B ,~A B ,则()r -=A E ( ).(A) 3; (B) 2; (C) 1; (D) 0.三.证明题1. 设x 、y 是矩阵A 属于不同特征值1λ、2λ的特征向量,证明a b +x y (a 、b 为常数,且0ab ≠)必不是A 的特征向量.2. 设A 是n 阶方阵,证明:(1) 若k =A O (k 是正整数),则A 的特征值全为0;(2) 若k =A O (k 是正整数),但≠A O ,则A 不能相似于对角矩阵.四.计算题1. 设矩阵2125312a b -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪--⎝⎭A 有一个特征向量111⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭η,求a 、b 和η对应的特征值λ.2. 设204060402⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭A ,求正交矩阵P ,使得1-P AP 成为对角矩阵.。
天津工业大学(2015—2016 学年第2学期) 《线性代数模拟试卷》(2016.6理学院)
一、填空,每空4分,共40分。 1、设BA,均为3阶方阵,*A为A的伴随矩阵,且2A,1 B,则行列式
*13)41(AA4
,34BA=16.
2、 设矩阵300023,00xAxxx若6A,则1A
解:1x,1101313022001A 3、 已知3维向量321,,,, 且行列式),,(321=2011,则行列式12132(,5,)mk= 。
答案:2011k 4、已知0232EAA ,则 1(2)______AE
答案: 4AE
5、 设三阶方阵42111112kkA,若3)(AR,则常数k12或,又设B是三阶可逆阵,则)(ABR2. 6、 已知12,(2,1,2),,1PQAPQ则2016_____A20152122424212 7、 已知3阶矩阵有特征值1,1,2,则2A的特征值为 ,EAAA*12212 .
解:1,1,4 ,135 8、 设矩阵18121321841812132baA为正交矩阵,则a ,b . 答案:0,3/1ba 9、当A 时,111213113112321333212223212223313233313233333aaaaaaaaaAaaaaaaaaaaaa
答案: 103010001A 10、设rvvv,,,21是0Ax的基础解系,为0Ax的一个解向量,则()RA ,向量组 12,,,,rvvv必线性 ;
2016年下半年线性代数第一次作业(涉及一、二章内容)一、选择题1. 设A 、B 均为n 阶矩阵,满足O AB =,则必有( D )A .0=+B AB .))B r A r ((=C .O A =或O B =D .0=A 或0=B2.若A 为n 阶可逆方阵,且 |A|=a ,则 1||kA - =( C ) A 、1k a -; B 、1n k a -; C 、n ka -; D 、1k a -+3. 3756412的逆序数是B . A.14 B.15 C.16 D.134. 若矩阵A 有可逆矩阵,则下列说法不正确的是( B )A 、矩阵A 必是方阵B 、0=AC 、AA A*1=- ,其中*A 为A 的伴随矩阵 D 、矩阵A 经过初等变换一定能化为单位矩阵5. 若122211211=a a a a ,则=16030322211211a a a a A A.3 B.9 C.-3 D.-9 二、填空题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 -16。
2、1则,且有,4012,1102-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A E ACB C B =。
3、向量组1a =(-1,-1,1),2a =(2,1,0),3a =(1,0,1)的秩是2 .4、=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛02013210021021。
5. 设A 为n 阶矩阵满足23n A A I O ++=,n I 为n 阶单位矩阵,则1A -=()三、简答题⎪⎪⎭⎫⎝⎛5824⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛211071、设2326219321862131-=D ,则=+++42322212A A A A ? 解:=+++42322212A A A A 0;2、计算行列式941321111的值。
《线性代数与空间解析几何》期末考试试卷A 答案一、填空题(6小题,每空3分,共18分)1.设向量(1,-3,5)与向量(-2,6,a )线性相关,则a= -10 .2. 在算式()⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛321333231232221131211321x x x a a a a a a a a a x x x 中,21x x 的系数为2112a a +. 3.过点M(4,-1,3)且平行于直线x-3y 1=215z -=的直线方程为 4+13=215x y z --=. 4. 设三阶矩阵A 的特征值为1,-1,3,若224B A A E =-+,求B 的特征值为 5,7,7 .5. 已知二次型yz z xz y xy x z y x f 4244),,(222+++++=,则二次型对应的矩阵A=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛121242121.6. 向量空间V=},,,|)0,,,,({121121R x x x x x x n T n ∈=-- α的维数为 n-1 。
二、单项选择题(5小题,每小题3分,共15分)7. 转置也是一种运算,下列不是转置运算律的为(D )(A ) (A T )T =A ; (B ) (A+B )T =A T +B T ;(C ) (λA )T =λA T ; (D ) (AB )T =A T B T .8. 已知A 、B 是同阶矩阵,下列运算正确的是 ------------ ( B );2)()(222B AB A B A A +-=- ;)()(T T A B B A B +=+T;)()(T T B A AB C =T .)()(111---=B A AB D9. 4阶行列式4433221100000000a b a b b a b a 的值等于---------------- ( D ) (A ) 43214321b b b b a a a a -; (B ) 43214321b b b b a a a a + ;(C ) ))((43432121b b a a b b a a --; (D ) ))((41413232b b a a b b a a --.10. 设矩阵A 的秩为r ,则下列结论正确的是( C )。