2019年电大《工程数学》期末考试题库及答案

2019年电大《工程数学》期末考试题库及答案

1.设B A ,都是n 阶方阵,则下列命题正确的是(A )

2.向量组的秩是(B ).B . 3

3.n 元线性

方程组AX b =有解的充分必要条件是(A ).A . )()(b A r A r M =

4. 袋中有3个红球,2个白球,第一次取出一球后放回,第二次再取一球,则两球都是红球的概率是(D ).D . 9/25 5.设x x x n 12,,,Λ是来自正态总体N (,)μσ2

的样本,则(C )是μ无偏估计. C . 3215

3

511

x x ++

6.若A 是对称矩阵,则等式(B )成立. B . A A =' 7.=

??

?

???-1

5473

( D ).D . 7

543-??

??-??

8.若(A )成立,则n 元线性方程组AX O =有唯一解.A . r A n ()= 9. 若条件(C )成立,则随机事件A ,B 互为对立事件. C . ?=AB 且A B U += 10.对来自正态总体X N ~(,)μσ2

(μ未知)的一个样本X X

X 1

2

3

,,,记

∑==

3

1

31i i X X ,则下列各式中(C )不是统计量. C .

∑=-3

1

2)(31i i X μ

11. 设A 为43?矩阵,B 为25?矩阵,当C 为(B )矩阵时,乘积B C A ''有意义.B . 42? 12. 向量组

[][][][]

αααα1234000100120123====,,,,,,,,,,,的极大线性无关组是( A ).A .α

αα2

34

,,

13. 若线性方程组的增广矩阵为

?

?

????=41221λA ,则当λ=(D )时线性方程组有无穷多解. D .1/2

14. 掷两颗均匀的骰子,事件“点数之和为4”的概率是(C ). C .1/12

15. 在对单正态总体N (,)μσ2

的假设检验问题中,T 检验法解决的问题是(B ).B .

未知方差,检验均值

16. 若A B ,都是n 阶矩阵,则等式(B 17. 向量组[][][][]3,2,1,3,0,0,0,2,1,0,0,14

3

2

1

====αααα的秩是(C ).C . 3

18. 设线性方程组b AX =有惟一解,则相应的齐次方程组O AX =(A ).A. 只有0解 19. 设A B ,为随机事件,下列等式成立的是(D ).D . )()()(AB P A P B A P -=- 1.设B A

,为三阶可逆矩阵,且0>k ,则下式(B )成立.2.下列命题正确的是(C

3.设

?

?

????=1551A ,那么A 的特征值是(D ) D .-4,6

4.矩阵A 适合条件( D )时,它的秩为r . D .A 中线性无关的列有且最多达r 列 5.下列命题中不正确的是( D ).D .A 的特征向量的线性组合仍为A 的特征向量 6. 掷两颗均匀的骰子,事件“点数之和为3”的概率是( B ). B .1/18

????

??????-????????????????????-??????????732,320,011,001

7.若事件A 与B 互斥,则下列等式中正确的是.A .P A B P A P B ()()()+=+ 8. 若事件A ,B 满足1)()(>+B P A P ,则A 与B 一定(A ). A .不互斥

9.设A ,B 是两个相互独立的事件,已知则=+)(B A P (B )B .2/3 10.设n

x x x ,,,2

1

Λ是来自正态总体),(2

σμN 的样本,则(B )是统计量. B .∑=n

i i

x

n

1

1

1. 若0

3

5

1

021011

=---x ,则=x (A ).A .3

2. 已知2维向量组4

3

2

1

,,,αααα,则),,,(4321ααααr 至多是(B ).B 2

3. 设B A ,为n 阶矩阵,则下列等式成立的是(C ). C . B A B A '+'='+)(

4. 若A B ,满足(B ),则A 与B 是相互独立. B . )()()(B P A P AB P =

5. 若随机变量X 的期望和方差分别为)(X E 和)(X D ,则等式(D )成立. D . 2

2

)]([)()(X E X E X D -=

1.设B A ,均为n 阶可逆矩阵,则下列等式成立的是( )

)BA

AB 11=-

2.方程组???

??=+=+=-3

312321

21a x x

a x x a x x 相容的充分必要条件是(),其中0≠i a ,)3,2,1(=i . B .0321=-+a a a

3.设矩阵

?

?

????--=1111A 的特征值为0,2,则3A 的特征值为 ( ) . B .0,6

4. 设A ,B 是两事件,则下列等式中( )是不正确的. C . )()()(B P A P AB P =,其中A ,B 互不相容 5.若随机变量X 与Y 相互独立,则方差)32(Y X D -=( ).D .)(9)(4Y D X D + 6.设A 是n m ?矩阵,B 是t s ?矩阵,且B C A '有意义,则C 是(B .n s ? )矩阵.

7.若X 1、X 2是线性方程组AX =B 的解,而21ηη、是方程组AX = O 的解,则( )是AX =B 的解. A .213

2

3

1

X X +

8.设矩阵,则A 的对应于特征值2=λ的一个特征向量α=()C .1,1,0 9. 下

列事件运算关系正确的是( ).A .A B BA B +=

10.若随机变量)1,0(~N X ,则随机变量~23-=X Y ( N2.,3) ).D . 11.设32

1

,,x x

x 是来自正态总体),(2σμN 的样本,则()是μ

的无偏估计. C .

3215

3

5151x x x ++

12.对给定的正态总体),(2σμN 的一个样本),,,(2

1

n x x

x Λ,2

σ

未知,求μ的置信区间,选用的样本函数服从( ).B .t 分布

⒈设

a a a

b b b

c c c 1

23

1231

2

3

2=,

a a a a

b a b a b

c c c 123

11

22

331

2

3

232323---=(D ).D. -6

⒉若,则a =(A ). A. 1/2

⒊乘积矩阵

1124103521-??????-?????

?中元素c 23=C. 10

1

00100200001000=a

a ??

??

?

?????--=211102113A ,

3

1

)(,21)(==B P A P

⒋设A B ,均为n 阶可逆矩阵,则下列运算关系正确的是( B

⒌设A B ,均为n 阶方阵,k >0且k ≠1

,则下列等式正确的是(D ⒍下列结论正确的是( A ).A. 若A 是正交矩阵,则A -1也是正交矩阵 ⒎矩阵1

325?????

?的伴随矩阵为().C. 5

32

1--??

??

?

?

⒏方阵A 可逆的充分必要条件是(B ⒐设A B C ,,均为n 阶可逆矩阵,则()ACB '=-1

(D ).D. ()B

C A ---'1

11

⒑设A B C ,,均为n 阶可逆矩阵,则下列等式成立的是 A. ()A B A AB B +=++2

22

2

⒈用消元法得

x x x x x x 123233241

02+-=+=-=???

?

?的解x x x 1

23???????

?

??为(C ).C. [,,]--'1122

⒉线性方程组

x x x x x x x 1231

323232

6334

++=-=-+=???

?

?(B ).B. 有唯一解

⒊向量组

100010001121304??????????????????????????????????????????????

?

???,,,,的秩为( A ).A. 3

⒋设向量组为

αααα123411000011101011

11=????????

?

???=????????

?

???=????????

?

???=????????

?

?

??,,,,则(B )是极大无关组.B. ααα123,,

⒌A 与A 分别代表一个线性方程组的系数矩阵和增广矩阵,若这个方程组无解,则(D ).D. 秩()A =秩()A -1 ⒍若某个线性方程组相应的齐次线性方程组只有零解,则该线性方程组(A ).可能无解 ⒎以下结论正确的是(D ).D. 齐次线性方程组一定有解 ⒏若向量组α

αα1

2,,,Λs

线性相关,则向量组内(A )可被该向量组内其余向量线性表出. A. 至少有一个向量

9.设A ,B为n 阶矩阵,λ既是A又是B的特征值,x 既是A又是B的属于λ的特征向量,则结论()成立.D.x 是A+B 的属于λ的特征向量

10.设A,B,P为n 阶矩阵,若等式(C )成立,则称A和B相似.C.B

PAP =-1

⒈A B ,为两个事件,则( B )成立. B. ()A B B A +-?

⒉如果( C )成立,则事件A 与B 互为对立事件. C. AB =?且AB U =

⒊10张奖券中含有3张中奖的奖券,每人购买1张,则前3个购买者中恰有1人中奖的概率为(D ). D. 30703

??..

4. 对于事件A B ,,命题(C )是正确的. C. 如果A B ,对立,则A B ,对立

⒌某随机试验的成功率为)10(<

1()1()1(223p p p p p -+-+-

6.设随机变量X B n p ~(,),且E X D X ().,().==48096,则参数n 与p 分别是(A ). A. 6, 0.8

7.设f x ()为连续型随机变量X 的密度函数,则对任意的a b a b ,()<,E X ()=(A ).A.

xf x x

()d -∞

+∞?

8.在下列函

数中可以作为分布密度函数的是(B ). B.

9.设连续型随机变量X 的密度函数为f x (),分布函数为F x (),则对任意的区间(,)a b ,则=<<)(b X a P (D ).D. f x x

a

b

()d ?

10.设X 为随机变量,E X D X (),()==μσ2

,当(C )时,有E Y D Y (),()==01. C.

Y X =

σ

⒈设x x x n 12,,,Λ是来自正态总体N (,)μσ2

(μσ,2均未知)的样本,则(A )是统计量. A. x 1

⒉设x x x 123,,是来自正态总体N (,)μσ2

(μσ,2均未知)的样本,则统计量(D )不是μ的无偏估计D. x

x x 1

23

--

二、填空题(每小题3分,共15分) 1.设B A ,均为3阶方阵,2,3A B ==,则1

3A B

-'-=

-18 .

2.设A 为n 阶方阵,若存在数λ和非零n 维向量X ,使得AX X λ= ,则称λ为A 的特征值. 3设随机变量

12~0.20.5X a ?? ?

??

,则a = 0.3.

4.设X 为随机变量,已知3)(=X D ,此时D X ()32-= 27 . 5.设θ?是未知参数θ的一个无偏估计量,则有 ?()E θθ=. 6.设B A ,均为3阶方阵,6,3A B =-=,则13

()A B

-'-=

8.

7.设A 为n 阶方阵,若存在数λ和非零n 维向量X ,使得AX X λ=,则称X 为A 相应于特征值λ的特征向量. 8.若5.0)(,8.0)(==B A P A P ,则=)(AB P 0.3 . 9.如果随机变量X 的期望2)(=X E ,9

)(2

=X

E ,那么=)2(X D 20.

10.不含未知参数的样本函数称为 统计量 . 11. 设B A ,均为3阶矩阵,且3==B A ,则=--12AB -8 . 12.设

??

??

?

?????=070040111A ,_________________)(=A r .2

13. 设A B C ,,是三个事件,那么A 发生,但C B ,至少有一个不发生的事件表示为 )

(C B A +.

14. 设随机变量)15.0,100(~B X ,则=)(X E 15. 15. 设n

x x x

,,,21

Λ是来自正态总体N (,)μσ2

的一个样本,

∑==

n

i i x n x 1

1,则=)(x D

16. 设B A ,是3阶矩阵,其中2,3==B A ,则=

'-1

2B A 12.

17. 当λ=1 时,方程组

??

?-=--=+1

12121x x x x λ有无穷多解..

18. 若5.0)(,6.0)(,9.0)(===+B P A P B A P ,则=)(AB P 0.2.

??

???

<

<=其它,02

0,sin )(π

x x x f

19. 若连续型随机变量X 的密度函数的是

??

?≤≤=其它,

010,2)(x x x f ,则=)(X E 2/3.

20. 若参数θ的估计量?θ满足E (?)θθ=,则称?θ为θ的无偏估计σ

. 1.行列式

7

01215683的元素21a 的代数余子式21

A 的值为= -56.

2.已知矩阵n

s ij

c C B A ?=)(,,满足CB AC =,则A 与B 分别是n n s s ??, 阶矩阵.

3.设B A ,均为二阶可逆矩阵,则=??

????---1

11O B A O

??

????O A B O .

4.线性方程组

???

??=-+=+++=+++3264233

431

43214321x x x x x x x x x x x 一般解的自由未知量的个数为 2.

5.设4元线性方程组AX =B 有解且r (A )=1,那么AX =B 的相应齐次方程组的基础解系含有 3 个解向量. 6. 设A ,B 为两个事件,若P (AB )= P (A )P (B ),则称A 与B 相互独立 . 7.设随机变量X 的概率分布为

8.设随机变量

?

??

? ??3.03.04.0210

~X ,则E X ()=0.9. 9.设X 为随机变量,已知2)(=X D ,那么=-)72(X D 8.

10.矿砂的5个样本中,经测得其铜含量为1x ,2x ,3x ,4x ,5x (百分数),设铜含量服从N (μ,2σ),2σ未知,在

01.0=α下,检验0μμ=,则取统计量

5

0s x t μ-=

1. 设B A ,均为n 阶可逆矩阵,逆矩阵分别为11,--B A ,则=

'--11

)(A B

B A )(1'-.

2. 向量组),0,1(),1,1,0(),0,1,

1(321k ===ααα线性相关,则_____=k .1-

3. 已知2.0)(,8.0)(==AB P A P ,则=-)(B A P 6.0

4. 已知随机变量

?

?

????-5.01.01.03.05201~X ,那么=)(X E 4.2.

5. 设1021,,,x x x Λ是来自正态总体)4,(μN 的一个样本,则~

10

110

1

∑=i i

x

)10

4,

(μN .

1.设

4

1

221

1

211)(22+-=x x x f ,则0)(=x f 的根是 2,2,1,1--

2.设向量β可由向量组n ααα,,,21Λ线性表示,则表示方法唯一的充分必要条件是n ααα,,,21Λ. 线性无关 3.若事件A ,B 满足B A ?,则 P (A - B )= )()(B P A P - 4..设随机变量的概率密度函数为

??

?

??≤≤+=其它,010,1)(2

x x k

x f ,则常数k =π

4

5.若样本n x x x ,,,21Λ来自总体)1,0(~N X ,且∑==

n

i i x n x 1

1,则~

x )

1,0(n

N

7.设三阶矩阵A 的行列式2

1=A ,则1-A =2

8.若向量组:

????

?

?????-=2121α,

??????????=1302α,????

??????-=2003k α,能构成

R 3一个基,则数k .2≠

9.设4元线性方程组AX =B 有解且r (A )=1,那么AX =B 的相应齐次方程组的基础解系含有 3 个解向量. 10.设A B ,互不相容,且P A ()>0,则P B A ()=0 . 11.若随机变量X ~ ]2,0[U ,则=)(X D 1/3.

12.设θ?是未知参数θ的一个估计,且满足θθ=)?(E ,则θ?称为θ的无偏估计. ⒈2

1

01400

1

---= 7 .

---111

111

11

x 是关于x 的一个一次多项式,则该多项式一次项的系数是 2 .

⒊若A 为34?矩阵,B 为25?矩阵,切乘积AC B ''有意义,则C 为 5×4 矩阵. ⒋二阶矩阵

A =?????

?=

11015

??

????1051.

⒌设

A B =-??????

?

???=--??????124034120314,,则()A B +''=??

?

???--815360

⒍设A B ,均为3阶矩阵,且A B ==-3,则-=2AB 72 .

⒎设A B ,均为3阶矩阵,且A B =-=-13,,则-'=-312()A B -3 .

⒏若

A a =?????

?

101为正交矩阵,则a = 0 .

⒐矩阵2

12402033--???????

???的秩为 2 .

⒑设A A 12,是两个可逆矩阵,则A O O A 1

21

?????

?=-??

????--121

1A O O A .

⒈当λ=1时,齐次线性方程组x x x x 12120

+=+=???λ有非零解.

⒉向量组[][]α

α1

2000111==,,,,,线性 相关 .

⒊向量组[][][][]123120100000,,,,,,,,,,,的秩3 .

⒋设齐次线性方程组ααα1122330x x x ++=的系数行列式ααα1230=,则这个方程组有 无穷多 解,且系数列向量ααα123,,是

线性 相关 的.

⒌向量组[][][]ααα123100100===,,,,,的极大线性无关组是21,αα.

⒍向量组α

αα1

2,,,Λs 的秩与矩阵[]ααα12,,,Λs 的秩 相同 .

⒎设线性方程组AX =0中有5个未知量,且秩()A =3,则其基础解系中线性无关的解向量有 2 个. ⒏设线性方程组AX b =有解,X 0

是它的一个特解,且AX =0的基础解系为X

X 1

2,,则AX b =的通解为22110X k X k X ++.

9.若λ是A的特征值,则λ

10.若矩阵A满足A A '=-1 ,则称A为正交矩阵.

⒈从数字1,2,3,4,5中任取3个,组成没有重复数字的三位数,则这个三位数是偶数的概率为2/5. 2.已知P A P B ().,().==0305,则当事件A B ,互不相容时,P A B ()+= 0.8 ,P AB ()= 0.3 . 3.A B ,为两个事件,且B A ?,则P A B ()+=()A P . 4. 已知P AB P AB P A p ()(),()==,则P B ()=P -1.

5. 若事件A B ,相互独立,且P A p P B q (),()==,则P A B ()+=

pq q p -+.

6. 已知P A P B ().,().==0305,则当事件A B ,相互独立时,P A B ()+= 0.65 ,P A B ()= 0.3 .

7.设随机变量X U ~(,)01,则X 的分布函数F x ()=

??

?

??≥<<≤111000

x x x x .

8.若X B ~(,.)2003,则E X ()= 6 .

9.若X N ~(,)μσ2,则P X ()-≤=μ

σ3)3(2Φ.

10.E X E X Y E Y [(())(())]--称为二维随机变量(,)X Y 的 协方差 . 1.统计量就是不含未知参数的样本函数 .

2.参数估计的两种方法是 点估计 和 区间估计 .常用的参数点估计有 矩估计法 和最大似然估 两种方法. 3.比较估计量好坏的两个重要标准是无偏性,有效性 .

4.设x x x n 12,,,Λ是来自正态总体N (,)μσ2

(σ2

已知)的样本值,按给定的显著性水平α检验H H 0010:;:μμμμ=≠,需选取统计

x

5.假设检验中的显著性水平α为事件u x >-||0μ(u 为临界值)发生的概率.

三、(每小题16分,共64分) A1.设矩阵

A B =---??????

?

???=-??????112235324215011,,且有AX B =',求X .

解:利用初等行变换得

112100235010324001112100011210012301---??????????→-----??????????→-----??????????→-----??????

?

???112100011210001511112100011210001511

A -=-----??????

?

??

?1201721511 由矩阵乘法和转置运算得

X A B ='=-----??????????-??????????=--???????

???-120

17215112011511111362

2.设矩阵

??

??

??????=??????????--=500050002,322121011B A ,求B A 1-.

解:利用初等行变换得

??

??

?

?????--→??????????--102340011110001011100322010121001011??????????----→??????????----→146100135010001011146100011110001011

??

??

?

?????-----→146100135010134001 即

??

??

?

?????-----=-1461351341A 由矩阵乘法得

??

??

?

?????-----=????????????????????-----=-520125151051585000500021461351341B A

3.已知B AX =,其中

??

??

?

?????=??????????=108532,1085753321B A ,求X .

解:利用初等行变换得

??????????------→??????????10552001321000132

11001085010753001321???

??????

?----→??????????---→1211002550103640211121100013210001321??

??

?

?????-----→1211

0025501014

6001即

??

??

?

?????-----=-1212551461A 由矩阵乘法运算得

??

??

??????--=????????????????????-----==-1282315138

1085321212551461B A X

4.设矩阵

??

??

?

?????-=??????????--------=031052,843722310B A ,I 是3阶单位矩阵,且有B X A I =-)(,求X .

1. 解:由矩阵减法运算得

??

??

?

?????=??????????---------??????????=-943732311843722310100010001A I

利用初等行变换得

113100237010349001113100011210010301??????????→--??????

?

???

→----??????????→----??????

?

??

?113100011210001111110233010301001111

→---??????

?

??

?100132010301001111即

()

I A -=---??????

?

??

?-1

132301111

由矩阵乘法运算得

??

??

??????---=??????????-??????????---=-=-6515924

031052111103231)(1B A I X

5.设矩阵

?

????

?

??????--=????????????----=21101211,1341102041121021B A ,求(1)A ;(2)B A I )(-. (1)

13

1

7

102

04112102

113

4

1

102

04112102

1----=----=

A =2513

1

7

12000113

1

7

120121

-=--=--

(2)因为 )(A I -=

?????

?

? ??-------03411120412

21020

所以 B A I )(-=

??????? ??-------?03411120412

21020=???????

?

?--21101211

??????

?

??----093552

45.

6.设矩阵

??????-=????

?

?????-=653312,112411210B A ,解矩阵方程B AX '=.

解:因为

???

?

? ??---→????? ??-12073000121

001041

1100112010411001210

????

?

??----→????? ??---→123100247010235001123100001210011201,得

??

??

?

??----=-1232472351

A

所以=

'=-B A

X 1

????? ??----123247235????

?

??---=????? ??-13729161813635132.

7设矩阵

??

?

?????---=423532211A

1)

11

11

02112

1

11

02114

23532211=---=---=---=A

(2)利用初等行变换得

????

??????-----→??????????---1032100121100012

11100423010532001211

→-----??????????→-----??????????112100011210001511112100011210001511→------??????????→-----??????

?

??

?110922010721001511100201010721001511即

A -=-----???????

??

?120

1721511

8

.

,3221,5231X B ,XA B A 求且=??

?

???=??????=X..,B A B ,AX .BA X ,A AI 求且己知例于是得出????

??????=??????????==?

?

????--=??????--??????==??????--=??

????--→??????---→??????--→??????=--18305210738525312341112353221123513251001132510011021

130110015321)(1

1、9.设矩阵

??

?

?????=??????????--=210211321,100110132B A 解:(1)因为21

11

0132-=--=A

1

2

11

12

102111

10210211321-=-===B

所以 2==B A AB .

(2)因为

[]??

??

?

?????--=100100010110001132I A

??

??

?

?????--→??????????--→10010011001012/32/1001100100110010101032所以

??

??

?

?????--=-10011012/32/11A .

10.已知矩阵方程B AX X +=,其中

??

??

?

?????--=301111010A ,

??

??

?

?????--=350211B ,求X .

解:因为B X A I =-)(,且

??

??

??????-----→??????????---=-1012100111100010

11100201010101001011)(I A I M

??

??

?

?????----→??????????-----→110100121010120001110100011110010101

??

??

?

?????----=--110121120)(1A I

所以

??

???

?????---=?????????

?--??????????----=-=-334231350211110121120)(1B A I X .

11.设向量组)1,421(1

'

--=,,α,)4,1684(2

'

--=,,α

,)2,513(3'--=,,α,)1,132(4'-=,,

α,求这个向量组的秩以及它的一个极大线性无关组. 解:因为

(1α 2α 3α 4α)=

?

?

????

??????-------12

4

1

1516431822341

?????

?

???

???-----→11

770075002341?????

???????---→00

200011002341

所以,r (4

321

,,,αααα

) = 3.

它的一个极大线性无关组是 431,,ααα(或432,,ααα). 1⒉设

A B C =--??????=-??????=--??????

?

???121012103211114321002,,,求AC BC +.

解:

??????--=????

?

?????--??

????=+=+10221046200123411102420)(C B A BC AC

13写出4阶行列式

3

526340

20)1(1441=--=+a

45

3

506310

21)1(2442=---=+a

14求矩阵

1011011110110010121012

113201????????

????的秩.

?????

???????----??→

??

?

???

?

?

?????-----??→???

?????

??

???-------???→???

??????????+-+-+-+-+-00000000111000111011011011010111000011100011101101101101

1221110

011100011101101101101

1023112

1012101001101111011012∴ 3)(=A R

15.用消元法解线性方程组

x x x x x x x x x x x x x x x x 1234123412341234326

38502412432

---=-++=-+-+=--+--=?????

????

???????

???-----??→?????????????---------???→?????????????----------=+-+++++-26121000

903927001887104823

19

1

8431001850188710612312314112141205183612315323A ?

?

???

?

?

??

???----???→???

?????

??

???----??→???

?????

??

???----??→?+-+-+---+3311000

41100461501012442001

1365004110018871048231901

1365

01233001887104823

1901

571931213r r r r r r r r r r ?

?

???

?

?

??

???--???→???

???????

???----??→?++-+-31000

101001001020

001

3100041100461501012442

001

342

41

441542111r r r r r r r ∴方程组解为

??????

?-==-==3

1124321x x x x

A2.求线性方程组

的全

部解.

解: 将方程组的增广矩阵化为阶梯形

????????????----→????????????-------0462003210010101113122842123412127211131?

?

???

?

?

?????---→???????

?????---→0000

002200010101113

10660

0022000101011131

方程组的一般解为

x x x x x x

14243

415=+==-???

?? (其中x 4为自由未知量)

令x 4=0,得到方程的一个特解)0001(0

'=X

.

方程组相应的齐方程的一般解为 ?????-===43

424

15x

x x x x x

(其中x 4为自由未知量)

令x 4=1,得到方程的一个基础解系)1115(1

'

-=X .

于是,方程组的全部解为 1

kX X

X +=(其中k 为任意常数)

2.当λ取何值时,线性方程组

???

??+=+++=+++-=--+1

4796372224321

43214321λx x x x x x x x x x x x

有解,在有解的情况下求方程组的全部解. 解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形

????

?

?????+-----→??????????+---19102220105111021211114796371221211λλ??

??

??????----→??????????-----→100001051110849

0110000105111021211λλ

由此可知当1≠λ时,方程组无解。当1=λ时,方程组有解。 ………7分 此时齐次方程组化为

??

?+=--=4

3243151149x x x x x x

??????

?=++-=++--=+-+-=-+-2

2842123422721

34321432143214321x x x x x x x x x x x x x x x x

分别令x x 3

410

==,及x

x 3

401==,,得齐次方程组的一个基础解系

[][]

'

-='-=1054,0111921X X 令x x 3400==,,得非齐次方程组的一个特解

[]'

-=001080X 由此得原方程组的全部解为

X X k X k X =++01122

(其中k k 12,为任意常数) ……16分

3.求线

性方程组

的全部解.

解: 将方程组的增广矩阵化为阶梯形 ?????

?

??????----→????????????-------0462003210010101113122842123412127211131 ?

?

???

?

?

?????---→???????

??

???---→0000

002200010101113

10660

002200010101113

1

方程组的一般解为

x x x x x x

14243

415=+==-???

?? (其中x 4为自由未知量)

令x 4=0,得到方程的一个特解)0001(0

'

=X

.

方程组相应的齐次方程的一般解为

???

??-===43

42415x

x x x x x

(其中x 4为自由未知量)

令x 4=1,得到方程的一个基础解系)1115(1

'

-=X .

于是,方程组的全部解为 1

kX X

X +=(其中k 为任意常数)

4.求线性方程组 ??????

?=++--=--+--=--=+++8

832592343232432143214324321x x x x x x x x x x x x x x x

的全部解.

解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形

????????????-----→????????????--------2413043250432103211188312591234321032111?

?

???

?

?

?????---→????????????------→00000

211004321032

1

1

1

105500

241212004321032

1

1

1

?

?

???

?

??????-→00000211000101012

001

此时相应齐次方程组的一般解为

???

??-==-=43

42412x

x x x x x 4x 是自由未知量

??????

?=++-=++--=+-+-=-+-2

2842123422721

34321432143214321x x x x x x x x x x x x x x x x

令14=x ,得齐次方程组的一个基础解系

[]

'

--=11121X

令04=x ,得非齐次方程组的一个特解

[]'

=02010X

由此得原方程组的全部解为

10kX X X +=

(其中k 为任意常数)

5.设齐次线性方程组0=AX 的系数矩阵经过初等行变换,得

201002320000A ??

??→-??

????

求此齐次线性方程组的一个基础解系和通解.

因为

????

?

?????-→??????????-000012/31002/101000023200102

得一般解: ??

???

-=-=4

323123

21

x x x x x (其43,x x 是自由元)

令0,243==x x ,得[]

'-=02311X ; 令1

,043

==x x

,得[]

'

-=10102

X

所以,{

}2

1,X X 是方程组的一个基础解系.

方程组的通解为:=X 2211X k X k +,其中21,k k 是任意常数. 6.设齐次线性方程组???

??=+-=+-=+-0

830352023321

321321x x x x x x x x x

λ,λ为何值时方程组有非零解?在有非零解时,

解:因为 A =??????????---λ83352231

??????????---→610110231λ????

??????---→50011010

1λ 505==-λλ即当时,3)(

方程组的一般解为: ??

?==3

231x x x x ,其中3x 为自由元.

令3x =1得X 1=)1,1,1(',则方程组的基础解系为{X 1}.

通解为k 1X 1,其中k 1为任意常数. 求出通解. 7. 当λ取何值时,线性方程组

???

??+=++-=++-=+-2

53234224321

432142

1λx x x x x x x x x x x 有解,在有解的情况下求方程组的全部解. 解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形

1101212143231521101

20113101132---+??????????→----???????

???λλ

→---??????????→------???????

??

?1101

20113100003101210113100003λλ

由此可知当λ≠3时,方程组无解。当λ=3时,方程组有解。 ………8分 此时相应齐次方程组的一般解为

x x x x x x 134234

23=+=+??

? (43,x x 是自由未知量) 分别令x x 3410==,及x x 3

401==,,得齐次方程组的一个基础解系

[][]

X X 1211102301='

='

,

令x

x 3

400==,,得非齐次方程组的一个特解

[]

X 01100=-'

由此得原方程组的全部解为 8.k 为何值时,线性方程组.

且方程组的一般解为方程组有解时当为阶梯形将方程组的增广矩阵化解并求出一般解有解,,k k k k A .,k

x x x x x x x x x x x x 5,500003735024

1212735

03735

0241

2

1114712412111112:1147242124321

43214321=?????????

?-----→

????

?

?????------→??????????---=???

??=+-+=+-+=++-

),(575353565154434324

31为自由未知量其中x x x x x x x x ???

???

?

-+=--=

9.求齐次线性方程组 ???

??=++--=++++=++++023303596202335321

5432154321x x x x x x x x x x x x x

x 的通解.

解: A =

????

?

?????→??????????--326001130012331203313596212331

??????????→100001130012331??

??

?

?????→100000130001031

一般解为 ??

??

???=-=--=0

31354

34

21

x x x x x x

,其中x 2,x 4 是自由元

令x 2 = 1,x 4 = 0,得X 1 =)0,0,0,1,3('-; x 2 = 0,x 4 = 3,得X 2 =)0,3,1,0,

3('

--

所以原方程组的一个基础解系为 { X 1,X 2 }. 原方程组的通解为: 2

21

1

X k X

k +,其中k 1,k 2 是任意常数.

10.设有线性方程组 λλ

λλλ1

1111

112

????????????????????=??????

?

??

?x y z

λ 为何值时,方程组有唯一解?或有无穷多解?

解:

??

??

??????-+-+---??→???

??

?

?????------???→?????????????

→??????

?????=++-+-?22

322222)1)(1()1)(2(00)1(1101111101101111

1111111111113

2312

13

1λλλλλλλλλλλλ

λλλλ

λλλλ

λλ

λλ

λλλλλλr r r r r r r r A ]

∴ 当1≠λ且2-≠λ时,3)()(==A R A R ,方程组有唯一解

当1=λ时,1)()(==A R A R ,方程组有无穷多解

11.判断向量β能否由向量组ααα123,,线性表出,若能,写出一种表出方式.其中

βααα=---????

????????=-????????????=--????????????=--???????

?

?

???83710271335025631123,,, 解:向量β能否由向量组321,,ααα线性表出,当且仅当方程组βααα=++332211x x x 有解 这里

[]??

???

?

???

???--?→??????→?????????????--------==5710

117100041310

730

1

10123730136578532,,,321βαααA

)

()(A R A R ≠

∴ 方程组无解

∴ β不能由向量321,,ααα线性表出

12.计算下列向量组的秩,并且(1)判断该向量组是否线性相关

αααα1234112343789131303319636=-????????????????=-????????????????=----????????????????=??????????

???

???,,,

解:

[]???????

?

???

??

???-?→??????→?????????????????------=00

000018000

21101131

631343393608293711131,,,4321αααα

∴该向量组线性相关

13.求齐次线性方程组

x x x x x x x x x x x x x x x 12341234123412

43205230112503540-+-=-+-+=--+-=++=??

?????

的一个基础解系. 解:

??????

?

???????---???→??

??????

??

???-------???→?????????????-------=+-+-+-+-++300

00000731402114501103

140731407314021

314053521113215213114

335r r r r r r r r r r r r A

???????

?????????

-

???→?????????????????

-

-

?→?????????????????-

-

??→?+-+?-000

10000143100145

0100

1000211431021145

0100

30002114310

2114501231

33432

212131

14

1

r r r r r r r r

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