线性代数考试题及答案3
线性代数期末考试题及答案
线性代数期末考试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是线性代数的基本概念？A. 矩阵B. 向量C. 函数D. 行列式答案：C. 函数2. 矩阵A的转置记作A^T，则（A^T）^T等于A. AB. -AC. A^TD. 2A答案：A. A3. 对于矩阵A和B，满足AB = BA，则称A和B是A. 相似矩阵B. 对角矩阵C. 线性无关D. 对易矩阵答案：D. 对易矩阵4. 行列式的性质中，不能成立的是A. 行列式交换行B. 行列式某一行加上另一行不变C. 行列式等于数乘其中某一行对应的代数余子式的和D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变答案：D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变5. 给定矩阵A = [3, -1; 4, 2]，则A的秩为A. 0B. 1C. 2D. 3答案：C. 2二、填空题1. 给定矩阵A = [2, 1; -3, 5]，则A的行列式为______答案：132. 设矩阵A的逆矩阵为A^-1，若AA^-1 = I，其中I是单位矩阵，则A的逆矩阵为______答案：I3. 若矩阵的秩为r，且矩阵的阶数为n，若r < n，则该矩阵为______矩阵答案：奇异三、简答题1. 解释什么是线性相关性和线性无关性？答案：若存在不全为零的数k1, k2，...，kn，使得方程组中的向量k1v1 + k2v2 + ... + knvn = 0成立，则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性相关；若该方程仅在k1 = k2 = ... = kn = 0时成立，则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性无关。
2. 如何判断一个矩阵是对称矩阵？答案：若矩阵A的转置等于自身，即A^T = A，则称矩阵A是对称矩阵。
四、计算题1. 给定矩阵A = [1, 2; 3, 4]，求A的逆矩阵。
答案：A的逆矩阵为1/(-2)[4, -2; -3, 1]2. 求向量v = [1, 2, 3]的模长。
线性代数考试题及答案
线性代数考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 向量空间中，线性无关的向量集合的最小维度是：A. 1B. 2C. 3D. 向量的数量答案：D2. 矩阵A的行列式为0，这意味着：A. A是可逆矩阵B. A不是可逆矩阵C. A的所有行向量线性相关D. A的所有列向量线性无关答案：B3. 线性变换T: R^3 → R^3，由矩阵[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]表示，其特征值是：A. 1, 2, 3B. 0, 1, 2C. -1, 1, 2D. 0, 3, 6答案：D4. 矩阵A与矩阵B相乘，结果矩阵的秩最多是：A. A的秩B. B的秩C. A和B的秩之和D. A的秩和B的列数中较小的一个答案：D5. 给定两个向量v1和v2，它们的点积v1·v2 > 0，这意味着：A. v1和v2垂直B. v1和v2平行或共线C. v1和v2的夹角小于90度D. v1和v2的夹角大于90度答案：C6. 对于任意矩阵A，下列哪个矩阵总是存在的：A. 伴随矩阵B. 逆矩阵C. 转置矩阵D. 特征矩阵答案：C7. 线性方程组AX=B有唯一解的充分必要条件是：A. A是方阵B. A的行列式不为0C. B是零向量D. A是可逆矩阵答案：D8. 矩阵的特征值和特征向量之间的关系是：A. 特征向量对应于特征值B. 特征值对应于特征向量C. 特征向量是矩阵的行向量D. 特征值是矩阵的对角元素答案：A9. 一个矩阵的迹（trace）是：A. 所有元素的和B. 主对角线上元素的和C. 所有行的和D. 所有列的和答案：B10. 矩阵的范数有很多种，其中最常见的是：A. L1范数B. L2范数C. 无穷范数D. 所有上述范数答案：D二、简答题（每题10分，共20分）1. 请解释什么是基（Basis）以及它在向量空间中的作用是什么？答：基是向量空间中的一组线性无关的向量，它们通过线性组合可以表示空间中的任何向量。
线性代数考试题库及答案(三)
线性代数考试题库及答案第六章 二次型一、单项选择题1．n 阶对称矩阵A 正定的充分必要条件是（ ）。
()a 0A > ()b 存在阶阵C ，使T A C C = ()c 负惯性指数为零 ()d 各阶顺序主子式为正2．设A 为n 阶方阵，则下列结论正确的是（ ）。
()a A 必与一对角阵合同()b 若A 的所有顺序主子式为正，则A 正定()c 若A 与正定阵B 合同，则A 正定()d 若A 与一对角阵相似，则A 必与一对角阵合同3．设A 为正定矩阵，则下列结论不正确的是（ ）。
()a A 可逆 ()b 1A -正定 ()c A 的所有元素为正 ()d 任给12(,,,)0,T n X x x x =≠均有0T X AX >4．方阵A 正定的充要条件是（ ）。
()a A 的各阶顺序主子式为正； ()b 1A -是正定阵； ()c A 的所有特征值均大于零； ()d A T A 是正定阵。
5．下列(,,)f x y z 为二次型的是（ ）。
()a 222ax by cz ++ ()b 2ax by cz ++ ()c axy byz cxz dxyz +++ ()d 22ax bxy czx ++6． 设A 、B 为n 阶方阵，12(,,,)T n X x x x =且T T X AX X BX =则A=B 的充要条件是（ ）。
()a ()()r A r B = ()b T A A =()c T B B = ()d T A A =，T B B =，7． 正定二次型1234(,,,)f x x x x 的矩阵为A ，则( )必成立.()a A 的所有顺序主子式为非负数 ()b A 的所有特征值为非负数 ()c A 的所有顺序主子式大于零()d A 的所有特征值互不相同8．设A ，B 为n 阶矩阵，若( )，则A 与B 合同.()a . 存在n 阶可逆矩阵,P Q 且PAQ B =()b 存在n 阶可逆矩阵P ，且1P AP B -= ()c 存在n 阶正交矩阵Q ，且1Q AQ B -= ()d 存在n 阶方阵,C T ，且CAT B =9．下列矩阵中，不是．．二次型矩阵的为（ ） ()a .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-100000000()b ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-200010001 ()c ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--562640203()d ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛98765432110．下列矩阵中是正定矩阵的为（ ）()a 2334⎛⎝ ⎫⎭⎪()b3426⎛⎝ ⎫⎭⎪()c 100023035--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪()d 111120102⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪11．已知A 是一个三阶实对称且正定的矩阵，那么A 的特征值可能是（ ）()a 3，i, －1; ()b 2, －1, 3; ()c 2, i, 4; ()d 1, 3, 4二、填空题1. 二次型212312233(,,,)2f x x x x x x x x =++的秩为 。
线性代数考试试卷及答案
线性代数试卷一、 填空题（每题3分，共30分）1.5阶行列式中的1423354251a a a a a 的符号是 .2.设0abc ≠；000000a A b c ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，则1A -= . 3.若13150122x -=--，则x = . 4. 若n 阶矩阵A 满足224A A I --=O ，则1()A I -+= ．5.设C 是m n ⨯矩阵，若有矩阵A,B ，使TAC C B =,则A 的行数⨯列数为 . 6.设有向量组12:,,s A ααα线性无关，向量组12:,,t B βββ线性无关，若向量组A 与向量B 等价，则s 与t 的关系为： .7.设A 为m n ⨯矩阵，若齐次线性方程组0Ax =仅有唯一零解，则()r A = .8.已知向量(1,3,2,4),(,1,3,2)T T k k αβ==-正交，则k = .9.已知1(6,1,3)a α=+，2(,2,2)a α=-，若12,αα线性相关，则a = . 10. 已知三阶矩阵A 的特征值为1，-1，2，则223A A I -+= .二、 单选题（每题3分，共15分）1. 若行列式1112132122233132331a a a D a a a a a a ==，则行列式1111121312121222331313233423423423a a a a D a a a a a a a a -=-=- ( )． A .-12． B.12． C .-24． D.24．2. 设A ，B 均为n 阶矩阵，满足AB =O ,则必有( ) 。
A. 0A B +=B. ()()r A r B =C. A B =O =O 或D. 00A B ==或3. 设A 为n 阶矩阵，且2A =，则TA A ⋅=（ ）． A ．2n． B ．12n -． C ．12n +. D ．4．4. 向量组12,,s ααα线性无关的充分条件是( ) .A. 12,,s ααα均不是零向量B. 12,,s ααα中任意两个向量都不成比例C. 12,,s ααα中任意一个向量均不能由其余1s -个向量线性表示D. 12,,s ααα中有一个部分组线性无关5. 设A,B,C 为n 阶方阵，若ABC I =,则1B -=（ ）. A. 11A C -- B. CA C. 11C A -- D. AC三、 计算题（每题10分，共40分）1 . 计算行列式121014512313312D ---=-2. 求线性方程组1234123412345231153612426x x x x x x x x x x x x -+-=⎧⎪++-=-⎨⎪+++=-⎩的全部解，并用对应导出组的基础解系表示。
线性代数模拟卷3套及答案
试卷编号 1 拟题教研室（或教师）签名 教研室主任签名课程名称（含档次） 线性代数 课程代号 0701011 一、判断题（正确答案填√,错误答案填×。
每小题2分，共10分）1.设阶方阵可逆且满足，则必有 （ ）2.设是的解，则是的解 （ ）3.若矩阵的列向量组线性相关，则矩阵的行向量组不一定线性相关 （ ）4.设表示向量的长度，则 （ ）5.设是的解，则是的解 （ ） 二、填空题：(每小题5分，共20分)1.计算行列式 ＝ ；2.若为的解，则或必为 的解；3.设n 维向量组，当时，一定线性 ，含有零向量的向量组一定线性 ；4.设三阶方阵有3个特征值2，1，-2，则的特征值为 ； 三、计算题（每小题10分，共60分）1.；2.若线性方程组有解，问常数应满足的条件？3.设是方程组的解向量，若也是的解，则；4.求齐次线性方程组的基础解系；5.已知矩阵与矩阵相似，求的值；6.设为正定二次型，求.四、证明题（10分）：设向量组线性无关，证明线性无关。
n C B A ,,E ABC =E CBA =21,ηη==x x b AX =21ηη+=x b AX =A A x x x x λλ=21,ηη==x x b AX =21ηη-=x 0=AX 231013412-βα,)0(,≠=A b b X βα-αβ-m ααα,,,:21 T n m >T A 2A 2111121111211112⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+=+-=+414343232121a x x a x x a x x a x x 4321,,,a a a a s ηηη,,,21 b X =A )0(≠b s s k k k ηηη+++ 2211=+++s k k k 21⎪⎩⎪⎨⎧=++-=++-=++-020332202432143214321x x x x x x x x x x x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=y x A 3122⎪⎪⎭⎫⎝⎛=4321B y x ,3231212322214225x x x x x ax x x x f +-+++=a 321,,ααα321211,,αααααα+++试卷编号 2 拟题教研室（或教师）签名 教研室主任签名 一、判断题：(正确填√,错误填×. 每小题２分，共10分)1.是阶矩阵，则；（ ）2.若均为阶矩阵，则；（ ）3.向量组线性相关，则至少含有一个零向量；（ ）4.若是齐次线性方程组的两个线性无关解向量，则不是的解； （ ）5.设为阶矩阵，则与具有相同的特征向量。
西安电子科技大学线性代数试卷及参考答案3
α1 = (1,1, 0 ) ,
T
α 2 = ( 0, 0,1)
T
同理，当 λ2 = 0 时，得线性无关的特征向量为 α 3 = ( −1,1, 0 ) ．
T
将 α1 , α 2 , α 3 单位化得
η1 =
1 1 T T T (1,1, 0 ) ，η2 = ( 0, 0,1) ，η3 = ( −1,1, 0 ) 2 2
n
0 0
L
0 0
L L
n −1 1− n
L
三、 （12 分）问 a, b 为何值时，线性方程组
⎧ x1 + x2 + 2 x3 + 3 x4 = 1; ⎪ x + 3 x + 6 x + x = 3; ⎪ 1 2 3 4 ⎨ ⎪3 x1 − x2 − ax3 + 15 x4 = 3; ⎪ ⎩ x1 − 5 x2 − 10 x3 + 12 x4 = b.
故 λ1 = −1 为 A 的三重特征值．
⎛ −3 1 −2 ⎞ ⎛ 1 0 1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 解 (λ1 E − A) X = 0 ．因 − E − A = −5 2 −3 → 0 1 1 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ 1 0 1 ⎟ ⎜ 0 0 0⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
得其基础解系中只含一个解向量 α = (−1, −1,1) ，从而属于 λ1 = −1 的线性无关的特征向
⎛1 ⎜ 0 初等行 三 解： A ⎯⎯⎯ →⎜ ⎜0 ⎜ ⎜0 ⎝
( −1) 或
2
n −1
( n + 1)! ）
1 2 3 −1 1 2 0 2−a 2 0 0 3
1 ⎞ ⎟ 1 ⎟ = A1 4 ⎟ ⎟ b+5 ⎟ ⎠
《线性代数》期末考试题及详细答案(本科A、B试卷)
XXX 学年期末考试试卷《线性代数》期末考试题及详细答案（本科A 、B 试卷）A 卷一、填空题 （将正确答案填在题中横线上。
每小题2分，共10分）。
1、设1D =3512， 2D =345510200，则D =12DD OO=_____________。
2、四阶方阵A B 、，已知A =116，且=B ()1-12A 2A --，则B =_____________。
3、三阶方阵A 的特征值为1，-1，2，且32B=A -5A ，则B 的特征值为_____________。
4、若n 阶方阵A 满足关系式2A -3A-2E O =，若其中E 是单位阵，那么1A -=_____________。
5、设()11,1,1α=，()21,2,3α=，()31,3,t α=线性相关，则t=_____________。
二、单项选择题 （每小题仅有一个正确答案，将正确答案的番号填入下表内，每小题2分，共20分）。
1、若方程13213602214x x xx -+-=---成立，则x 是：课程代码： 适用班级：命题教师：任课教师：（A ）-2或3； （B ）-3或2； （C ）-2或-3； （D ）3或2； 2、设A 、B 均为n 阶方阵，则下列正确的公式为： （A ）()332233A B+3AB +B A B A +=+； B ）()()22A B A+B =A B --； （C ）()()2A E=A E A+E --； （D ）()222AB =A B ； 3、设A 为可逆n 阶方阵，则()**A=？（A ）A E ； （B ）A ； （C ）nA A ； （D ）2n A A -；4、下列矩阵中哪一个是初等矩阵：（A ）100002⎛⎫ ⎪⎝⎭； （B ）100010011⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭； （C ）011101001-⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭； （D ）010002100⎛⎫⎪- ⎪ ⎪⎝⎭；5、下列命题正确的是：（A ）如果有全为零的数1,k 2k 3,,,m k k 使1122m m k k k αααθ+++=，则1,α2α，，m α 线性无关； （B ）向量组1,α2α，，m α 若其中有一个向量可由向量组线性表示，则1,α2α，，m α线性相关；（C ）向量组1,α2α，，m α 的一个部分组线性相关，则原向量组本身线性相关； （D ）向量组1,α2α，，m α线性相关，则每一个向量都可由其余向量线性表示。
线性代数习题三及答案
郑州航空工业管理学院2006—2007学年第一学期课程考试试卷（A ）卷一、填空题（本题总计16分，每小题2分） 1、排列的逆序数是 2、若122211211=a a a a ，则=160030322211211a a a a 3、设A 为三阶可逆阵，⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-1230120011A ，则=*A 4、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 5、已知五阶行列式1234532*********140354321=D ，则=++++4544434241A A A A A6、若n 元齐次线性方程组0Ax =的系数矩阵A 的秩为n-1 ，则其解空间的维数为7、若()Tk 11=α与()T121-=β正交，则=k8、若矩阵A 的特征值分别为1、－1、2 ，则2+-=A A E 二、选择题（本题总计20分，每小题2分）1、 若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+++0)1(0)1(0)1(321321321x x x x x x x x x λλλ 有非零解，则λ的范围为( )Ａ．0≠λ Ｂ．3-≠λＣ．0≠λ且3-≠λ Ｄ．0=λ且3-=λ 2、 设n 阶矩阵A 和B 满足AB=0，则( )Ａ．00==B A 或 Ｂ．00==B A 或 Ｃ．0B A =+Ｄ．0=+B A3、 设A 为三阶矩阵，*A 为A 的伴随矩阵，且21=A ，则=--*A A 2)3(1( )Ａ．2716-Ｂ．31- Ｃ．31 Ｄ．27164、 向量组r ααα,,,21 线性相关且秩为s ，则( ) Ａ．s r = Ｂ．s r ≤ Ｃ．r s ≤ Ｄ．r s <5、 设向量组A 能由向量组B 线性表示，则( )Ａ．)()(A R B R ≤Ｂ．)()(A R B R <Ｃ．)()(A R B R = Ｄ．)()(A R B R ≥6、 若A 为三阶方阵，且043,02,02=-=+=+E A E A E A ，则=A ( )Ａ．8 Ｂ．8-Ｃ．34 Ｄ．34-7、 若n 元非齐次线性方程组b Ax =的增广矩阵的秩()n R <b A,，则方程组( )Ａ．有唯一解 Ｂ．有无穷多解 Ｃ．无解 Ｄ．无法判断解的情况 8、 n 阶方阵A 的秩n r <的充要条件为( )Ａ．A 有r 阶子式不等于零 Ｂ．A 的1+r 阶子式都为零Ｃ．A 的任一个r 阶子式都不等于零Ｄ．A 的任1+r 个列向量线性相关，而有r 个列向量线性无关 9、 设非齐次线性方程组b Ax =有两个不同的解为21,αα，则下列向量是方程组的解是( ) Ａ．21αα+Ｂ．21αα-Ｃ．213132αα+ Ｄ．R k k k k ∈+212211,,其中αα10、 已知n 阶方阵A 、B 和C 满足ABC=E ，其中E 为n 阶单位矩阵，则=-1B ( ) Ａ．11--C A Ｂ．ACＣ．CAＤ．11--A C三、计算题（本题总计56分，5、6每小题10分，其他每小题9分）1． 已知矩阵111111111⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭A ，121111001⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭B ，求2-AB A 及T B A .2． 求n 阶行列式的值a b b b ba b b b b a b b b b a D =3． 求矩阵的逆⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=343122321A4． 求下列非齐次线性方程组所对应的齐次线性方程组的基础解系及此方程组的通解⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+++=+++=-+++=++++433546622033225432154315432154321x x x x x x x x x x x x x x x x x x x5． 已知向量组()T 32011=α、()T53112=α、()T13113-=α、()T 94214=α、()T52115=α，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．6． 求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=201034011A 的特征值和特征向量．四、证明题（本题总计8分）已知向量组（Ⅰ）321,,ααα，（Ⅱ）4321,,,αααα，（Ⅲ）5321,,,αααα，如果各向量组的秩分别为3、3、4．证明：向量组45321,,,ααααα-的秩为4．郑州航空工业管理学院2006—2007学年第二学期考试试卷答案及评分标准（B ）卷一、填空题（本题总计20分，每小题 2 分）1、()12n n -；2、0；3、11031102744002A ⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭或；4、E A -；5、()R A m =；6、3m -；7、2；8、1-；9、 0； 10、1l ≠ 二、选择题（本题总计 10 分，每小题 2分） 1、D ；2、A ；3、C ；4、B ；5、C三、计算题（本题总计60分，每小题10分） 1、解：特征方程11(2)(3)24A E λλλλλ---==---从而A 的特征值为122,3λλ==………………………………………………(4分)当12λ=时，由方程(2)0A E x -=得基础解系1(1,1)T ζ=-，即对应于12λ=的全部特征向量为11k ζ1(0)k ≠；……………………………(7分)当23λ=时，由方程(3)0A E x -=得基础解系2(1,2)T ζ=-，即对应于23λ=的全部特征向量为22k ζ2(0)k ≠.……………………………(10分)2、解：011111112111111000111000nn n n n nn na a a a D c c c c a a a a a ++----- ----…（5分）()(1)212121111n n n n a a a a a a a +⎛⎫=-----⎪⎝⎭…………………（10分）3、解：由010100001A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，100001010B ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，求得1A B ==-，*010100001A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭，*100001010B -⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭，从而1010100001A -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭，1100001010B -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ ……………………………………（5分）故11210134102X A CB ---⎛⎫⎪==- ⎪ ⎪-⎝⎭…………………………………………………（10分）4、解：对增广矩阵B 施行初等行变换2141123242235(1)111111111112321133012260012260012260543315012260101151012260000000000000r r r r r r r r r r r B --++-⨯-⎛⎫⎛⎫⎪⎪-----⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪⎪-----⎝⎭⎝⎭---⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭即得：1345234551226x x x x x x x x =+++⎧⎨=---⎩ …………………………………………………（4分）取345(,,)T x x x 分别为(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)T T T 得基础解系为：123(1,2,1,0,0),(1,2,0,1,0),(5,6,0,0,1)T T T ζζζ=-=-=-…………………（7分）另外取3450x x x ===得方程组的一个解(1,0,0,0,0)T η= ……………………（9分）原方程组的通解为：112233123,,,x k k k k k k R ζζζη=+++∈其中.…………（10分）5、解：设矩阵()123451211211214,,,,6422463979A ααααα---⎛⎫ ⎪--⎪== ⎪--- ⎪--⎝⎭通过初等行变换，得到其行最简形矩阵为：10103011040001300000A --⎛⎫⎪--⎪⎪ ⎪⎝⎭……………………………………………………（6分）故矩阵A 的1、2、4列即124,,ααα为A 的列向量组的一个最大无关组；…（8分） 且()31241,,10αααα-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭，()51243,,43αααα-⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭.……………………………（10分）6、解：由1**11A A A A A A--=⇒=，…………………………………………（3分）得()()*131113333183A A A A A A ---===-……………………………（6分）所以()1*111131218612A A A A A ----⎛⎫+=-=- ⎪⎝⎭………………………（8分）()()331166108A A-=-=-=…………………（10分）四、证明题（本题总计10 分） 证：（1）因为2,,n αα线性无关，所以21,,n αα-线性无关，而11,,n αα-线性相关，故1α可由向量组231,,,n ααα-线性表示；……………………………（4分）（2）反证法：假设n α可由向量组121,,,n ααα-线性表示，由（1）知1α可由向量组231,,,n ααα-线性表示，从而n α可由向量组21,,n αα-线性表示，则2,,n αα线性相关，这与后1n -个向量2,,n αα线性无关矛盾. 故n α不能由向量组121,,,n ααα-线性表示. ………………………………………………………………………（10分）郑州航空工业管理学院2006—2007学年第一学期课程考试试卷（B ）卷一、填空题（本题总计20分，每小题2分） 9、 排列的逆序数是 10、322211211=a a a a ，则=15044022122111a a a a 11、设A 为四阶矩阵，⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=1000230031202121A ，则=*A 12、 已知n 阶方阵A 、B 和C 满足ABC ＝E ，其中E 为n 阶单位矩阵，则=-1A13、 若A 为n m ⨯矩阵，则非齐次线性方程组b Ax =有无穷个解的充要条件是 14、已知四维列向量()T31521=α、()T1051102=α、()T 11143-=α，且()()()x x x +=++-321523ααα，则=x15、 若n 元齐次线性方程组0Ax =的系数矩阵的秩为5-n ，则其解空间的维数为 16、 已知向量()T0212-=α，则=α17、 若()T 321-=α与()Tk11-=β正交，则=k18、若矩阵A 的特征值分别为1、2、3 ，则=+-E A A 722二、选择题（本题总计20分，每小题2分）11、若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++0200321321321x bx x x bx x x x ax 有非零解，则Ａ．1-=a Ｂ．01≠≠b a 且 Ｃ．1-≠a Ｄ．01==b a 或 12、设n 阶矩阵A 的行列式等于D ，则=-A 5Ａ．D 5Ｂ． D 5- Ｃ．D n )5(-Ｄ．D n 1)5(--13、以下等式正确的是Ａ．⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d c b a k d kc b kaＢ．d c b a k kd kc kb ka =Ｃ．⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++d c b a d c d b c a Ｄ．ab c ddc b a =14、设向量组B 能由向量组A 线性表示，则Ａ．)()(A R B R ≤Ｂ．)()(A R B R <Ｃ．)()(A R B R = Ｄ．)()(A R B R ≥15、矩阵A 、B 、C 满足C ＝AB ，则A ．)()(C A R R ≤Ｂ．)()(C B R R ≤Ｃ．)()(C A R R ≤且)()(C B R R ≤ Ｄ．)()(A C R R ≤且)()(B C R R ≤16、设A 为三阶矩阵，*A 为A 的伴随矩阵，且41=A ，则=--*A A 3)4(1 Ａ．2716 Ｂ．2716- Ｃ．21 Ｄ．21-17、设非齐次线性方程组b Ax =有两个不同的解为21,αα，则下列向量是方程组的解是 Ａ．21αα+Ｂ．2123αα-Ｃ．215252αα+Ｄ．R k k k k ∈+212211,,其中αα18、若n 元非齐次线性方程组b Ax =的增广矩阵的秩()n R <b A,，则方程组Ａ．有唯一解 Ｂ．有无穷多解 Ｃ．无解 Ｄ．无法判断解的情况 19、 n 阶方阵A 的元素全为n ，则A 的秩为Ａ．0 Ｂ．1 Ｃ．1-n Ｄ．n 20、若A 为三阶方阵，且043,02,02=-=+=+E A E A E A ，则=AＡ．8Ｂ．8-Ｃ．34Ｄ．34-三、计算题（本题总计50分，每小题10分）7． 计算n 阶行列式nD n 222232222222221=8． 求矩阵A 的逆⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=121213421A9． 求非齐次线性方程组对应的齐次线性方程组的基础解系及原方程组的通解⎪⎩⎪⎨⎧=--+=--+-=++--5327583313432143214321x x x x x x x x x x x x 10．已知向量组()T40111-=α、()T65122=α、()T 02113--=α、()T147034=α、()T 103145-=α，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． 11．求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=124042011A 的特征值和特征向量．四、证明题（本题总计10分）已知矩阵n m ⨯A 和m n ⨯B 满足AB=E ，其中E 为m 阶单位矩阵，且n m <， 证明：A 的行向量组和B 的列向量组都线性无关.郑州航空工业管理学院2006 — 2007学年第 一学期考试试卷答案及评分标准（ B ）卷一、填空题（本题总计 20 分，每小题2分）1. 18；2. 12；3. 216或36；4．BC ；5．R(A)=R(A,b)<n ；6．()T4,3,2,17．5；8．3；9．5；10．420二、选择题（本题总计 20 分，每小题 2 分）1.D ；2.C ；3.D ；4.A ；5.D ；6.D ；7.B ；8.D ；9.B ；10.C 三、计算题（本题总计 50 分，每小题 10 分）1.计算n 阶行列式=n D nn 222221222223222222222221-=-=2,,3r r ni i 2000003000001002222222221--n n(2分)=-122r r 203000001002222022221------n n(6分) )2(2--=n ！ (10分)2．求A 的逆矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=121213421A 解：()E A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100121010213001421～⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-----1013000131050001421 (2分)～⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----3103110005115101005251001 (6分)=-1A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡----3103105115105251 (10分)3．求非齐次线性方程组对应齐次线性方程组的基础解系及非齐次方程组的通解⎪⎩⎪⎨⎧=--+=--+-=++--5327583313432143214321x x x x x x x x x x x x 解：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-------532117583311311～⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----421004210011311 ～⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---000004210011311～⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--0000042100137011 (2分) 取42,x x 为自由未知量得齐次线性方程组的解：4217x x x +-= 432x x =令⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛42x x ＝⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛01，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛10得基础解系 ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0011，⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1207 (4分) 令⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛42x x ＝⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛00得非齐次线性方程组的特解⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=04013*η，则通解为 X=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-040131207001121k k 1k ，2k R ∈ (4分)4．A=()54321,,,,ααααα=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----1014064372501011143121～⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--00000222001101043121 (2分) ～⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-0000011100110101201 (4分) R(A)=3, 321,,ααα 就是向量组的一个极大无关组 (6分)则 32142αααα-+= (8分) 3215αααα++= (10分)5．求三阶矩阵A=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-124042011的特征值和特征向量 解：E A λ-＝λλλ----12404211＝)3)(2)(1(---λλλ＝0 (1分)解得 11=λ，22=λ，33=λ (4分)11=λ时，⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-024032010E A ～⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛000010001得基础解系 =1p ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛100则1p k)0(≠k 即为对应于特征值11=λ的特征向量 (5分)22=λ时，⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=-1240220112E A ～⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-00021102101 (6分)得基础解系 =2p⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-12121，则2p k)0(≠k 即为对应于特征值22=λ的特征向量 (7分) 33=λ时，⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=-2240120123E A ～⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0001000211 (8分) 得基础解系 =3p⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-0121则3kp )0(≠k 即为对应于特征值33=λ的特征向量 (10分)四、证明题（本题总计 10 分）已知矩阵n m A ⨯和m n B ⨯满足E AB =，其中E 为m 阶单位阵，且n m <，证明：A 的行向量组和B 的列向量组都线性无关.证明：因为EAB=，E为m阶单位阵，则Em=，(2分)RR≤(A())ER≤=. (4分)m))((BR又mR≤((6分)AA))R≤(，m所以mR=)((8分)BA(，mR=)故A的行向量组和B的列向量组的秩与向量个数相等，所以的A行向量组和B的列向量组都线性无关. (10分。
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2009－2010学年第一学期期末考试 《线性代数》试卷 答卷说明：1、本试卷共6页，五个大题，满分100分，120分钟完卷。
2、闭卷考试。
评阅人:_____________ 总分人：______________ 一、单项选择题。
(每小题3分,共24分) 【 】1.行列式=----3111131111311113 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D)3 【 】2.设A 为3阶方阵，数2-=λ，3=A ，则=A λ (A) 24 (B) 24- (C) 6 (D) 6- 【 】3.已知,,B A 为n 阶方阵，则下列式子一定正确的是 (A)BA AB = (B)2222B)(A B AB A ++=+ (C)BA AB = (D) 22))((B A B A B A-=-+ 【 】4.设A 为3阶方阵, 0≠=a A ，则=*A (A) a （B) 2a (C) 3a (D) 4a【 】5.设矩阵A 与B 等价，则有__________________系__________专业___________班级姓名_______________学号_______________………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）………………………………(C) )()(B R A R = (D) 不能确定)(A R 和)(B R 的大小【 】6.设n 元齐次线性方程组0=Ax 的系数矩阵A 的秩为r ，则0=Ax 有非零解的充分必要条件是(A) n r = (B) n r ≥ (C) n r < (D) n r >【 】7. 向量组)2(,,,21≥m a a a m 线性相关的充分必要条件是(A) m a a a ,,,21 中至少有一个零向量(B) m a a a ,,,21 中至少有两个向量成比例(C) m a a a ,,,21 中每个向量都能由其余1-m 个向量线性表示(D) m a a a ,,,21 中至少有一个向量可由其余1-m 个向量线性表示【 】8. n 阶方阵A 与对角阵相似的充分必要条件是(A)n A R =)( (B)A 有n 个互不相同的特征值(C)A 有n 个线性无关的特征向量 (D)A 一定是对称阵二、填空题。
(每小题3分,共15分)1.已知3阶行列式D 的第2行元素分别为1,2,1-，它们的余子式分别为2,1,1-，则=D 。
2.设矩阵方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡12640110X ，则=X 。
3.设*=ηx 是非齐次线性方程组b Ax =的一个特解，21,ξξ为对应齐次线性方程组0=Ax 的基础解系，则非齐次线性方程组b Ax =的通解为 . 4.设n m ⨯矩阵A 的秩r A R =)(，则n 元齐次线性方程组0=Ax 的解集S 的最大无关组0S 的秩=0s R 。
5.设λ是方阵A 的特征值，则 是2A 的特征值三、计算题(每小题8分,共40分).1．计算行列式2431101231215201---。
2.已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=814312201A ，求其逆矩阵1-A 。
3.设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3，已知321,,ηηη是它的三个解向量且⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=54321η，⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+432132ηη，求该方程组的通解。
4.求矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2112A 的特征值和特征向量。
5.用配方法化二次型32312123222162252x x x x x x x x x f +++++=成标准型。
四、综合体(每小题8分,共16分)1. 解下列非齐次线性方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+-+=+-+12222412432143214321x x x x x x x x x x x x2. 已知向量组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1613,132,321321a a a 求)1(向量组的秩；)2(向量组的一个最大无关组，并把不属于最大无关组的向量用该最大无关组线性表示。
五、证明题（5分） 证明：设n 阶方阵A 满足022=--E A A ，证明A 及E A 2+都可逆，并求1-A 及1)2(-+E A 。
一、单项选择题。
(每小题3分,共24分1 A2 B3 C4 B5 C6 C7 D8 C二、填空题。
(每小题3分,共15分)1. 42.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-6412 3. ),(212211R c c c c x ∈++=*ηξξ 4. r n - 5.三、计算题(每小题8分,共40分).1. 解：2431101231215201---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----72301141023205201………………（2分） =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----40100020500114105201………………（2分） =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----000020500114105201………………（2分） =0………………（2分） 2.已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=814312201A ，求其逆矩阵1-A 。
解：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100814010312001201),(E A ………………（2分） ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----1161001040102211001~r………………（4分）则⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=-11610422111A ………………（2分） 3.设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3，已知321,,ηηη是它的三个解向量且⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=54321η，⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+432132ηη，求该方程组的通解。
解：由已知可得：对应的齐次线性方程组0=Ax 的解集S 的秩为134=-，因此齐次线性方程组0=Ax 的任意非零解即为它的一个基础解系。
………………（3分）令)(2321ηηηξ+-=则022)](2[321321=--=--=+-=b b b A A A A A ηηηηηηξ所以0)6,5,4,3(≠=Tξ为齐次线性方程组0=Ax 的一个基础解系。
………（3分） 由此可得非齐次线性方程组b Ax =的通解为： )(54326543R k k k x ∈⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+=*ηξ………………（2分） 4.求矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2112A 的特征值和特征向量。
解：A 的特征多项式为： )3)(1(2112--=--=-λλλλλE A所以A 的特征值为3,121==λλ。
………………（4分）（1）当11=λ时，对应的特征向量满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡00111121x x ，解得：21x x -=则11=λ对应的特征向量可取⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=111p ………………（2分）⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--00111121x x ，解得：21x x =则31=λ对应的特征向量可取⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1121p ………………（2分）5.用配方法化二次型32312123222162252x x x x x x x x x f +++++=成标准型。
解：32232231212165222x x x x x x x x x f +++++=322322232144)(x x x x x x x +++++=2322321)2()(x x x x x ++++=………………（4分）令⎪⎩⎪⎨⎧=+=++=3332232112x y x x y x x x y 则把f 化成标准型得：2221y y f +=…………（4分） 四．综合题（每小题8分,共16分)1.解下列非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+-+=+-+12222412432143214321x x x x x x x x x x x x解：对增广矩阵B 作初等行变换⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=111122122411112B ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-000000100010112~r ………………（5分） 由上式可写出原方程组的通解为：),(00100110002121214321R c c c c x x x x ∈⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡………………（3分）⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1613,132,321321a a a 求)1(向量组的秩；)2(向量组的一个最大无关组，并把不属于最大无关组的向量用该最大无关组线性表示。
解：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1613132321A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-000510701~r ………………（2分） 则2=A R ，………………（2分）故向量组的最大无关组有2个向量，知21,a a 为向量组的一个最大无关组。
………………（2分）且21357a a a +-=………………（2分）五、证明题（5分）证明：设n 阶方阵A 满足022=--E A A ，证明A 及E A 2+都可逆，并求1-A 及1)2(-+E A 。
证明：（1） 由已知可得：E E A A E E A A )](21[2)(-⇒=-，知A 可逆，)(211E A A -=-………………（2分） （2） 由已知可得E E A E A E A A 4)3)(2(62-=-+=--, E A E E A =-+⇒)]3(41)[2( 知E A 2+可逆，)3(41)2(1A E E A -=+-………………（3分）。