华南理工大学 线性代数与解析几何 试卷 (8)
线性代数与空间解析几何试题
20XX 年线性代数与空间解析几何试题（A ）一. 填空题（每小题3分，共15分）1．设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=200540321A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=132015001B ，则行列式=AB .2．设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=t A 23402211，若3阶非零方阵B 满足0=AB ，则=t .3．已知3阶方阵A 的行列式3||=A ，则行列式=--|2|1A4．设3阶方阵A 的三个特征值分别为1、2、3，又方阵E A A B +-=22，则方阵B 的特征值为.5．若矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=a a A 0001012为正定矩阵，则a 的取值范围是.二. 单项选择题（每小题3分，共15分）1． 齐次线性方程组0=Ax 有非零解的充分必要条件【 】(A)A 的行向量组线性相关; (B) A 的列向量组线性相关;(C) A 的行向量中有一个为零向量; (D)A 为方阵且其行列式为零.2． 设n 维行向量)21,0,,0,21( =α，矩阵ααT -=I A ，ααT 2+=I B ，其中I 为 n 阶单位阵，则=AB 【 】(A) 0； (B)I -； (C)I ； (D) ααT +I .3． 设321,,ααα是齐次方程组0=Ax 的基础解系，则下列向量组中也可作为0=Ax 的基础解系的是【 】(A)32132212,,ααααααα++++; (B) 133221,,αααααα-++;(C) ;(D) .4． 已知线性方程组有无穷多个解，则【 】 (A) 2； (B) ； (C) 1； (D).5． 设矩阵的秩，下述结论中正确的是.【 】(A)的任意个列向量必线性无关；(B)的任意一个阶子式不等于零；(C)齐次方程组只有零解；(D)非齐次方程组必有无穷多解.321211,,αααααα+++3221,0,αααα--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡211111111321x x x a a a =a 2-1-n m A ⨯n m A r <=)(A m A m 0=Ax b Ax =三. (10分)已知方阵，试求行列式及逆矩阵. 四.（10分）设方阵，已知，求.五. (12分)讨论为何值时，方程组（1）有唯一解？（2）无解？（3）有无穷多解？并在有无穷多解时求出其通解.六.(10分)设向量组：，，，，试求此向量组秩和一个极大无关组，并将其余向量用极大无关组线性表示.七. (12分)用正交变换化二次型为标准型，并求出所用的正交变换及的标准型.八. (8分)已知3阶方阵满足：，，其中为元素的代数余子式，求九.(8分)设两向量组：，的秩为，证明：向量组的秩为3.⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=2000011202310216A ||A 1-A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=310120002A BA A ABA +=26B λ⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+++λλλλ321321321)1(3)1(0)1(x x x x x x x x x T 1)1,1,1(-=αT 2)2,4,3(-=αT 3)0,4,2(=αT 4)1,1,0(=α322322213214332),,(x x x x x x x x f +++=f )(ij a A =ij ij A a =011≠a ij A ij a .||A 321,,)I (ααα421,,)II (ααα3)II (,2)I (==r r 4321,,αααα+20XX 年线性代数与空间解析几何试题（B ）一、填空题（每小题3分，共15分）1．设矩阵，，则行列式.2．设，若3阶非零方阵满足，则.3．齐次线性方程组的基础解系为_. 4．曲线绕轴旋转一周所得旋转面的方程为. 5．若矩阵为正定矩阵，则的取值范围是.二. 单项选择题（每小题3分，共15分）1． 齐次线性方程组有非零解的充分必要条件是【 】(A)的行向量组线性相关; (B) 的列向量组线性相关;(C) 的行向量中有一个为零向量; (D)为方阵且其行列式为零.2． 设维行向量，矩阵，，其中为阶单位阵，则【 】(A) 0； (B)；(C)； (D) .3． 设是齐次方程组的基础解系，则下列向量组中也可作为的基础解系的是【 】(A); (B) ;(C) ;(D) .6． 已知线性方程组有无穷多个解，则【 】(A) 2； (B) ； (C) 1； (D).7． 设矩阵的秩，下述结论中正确的是【 】(A)的任意个列向量必线性无关；(B)的任意一个阶子式不等于零；(C)齐次方程组只有零解；(D)非齐次方程组必有无穷多解.⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=200540321A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=132015001B =AB ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=t A 23402211B 0=AB =t ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-000201421321x x x ⎩⎨⎧≤≤==)31( 0x z e x yox ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=a a A 0001012a 0=Ax A A A A n )21,0,,0,21( =αααT -=I A ααT 2+=I B I n =AB I -I ααT +I 321,,ααα0=Ax 0=Ax 32132212,,ααααααα++++133221,,αααααα-++133221,,αααααα+++3221,0,αααα--⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡211111111321x x x a a a =a 2-1-n m A ⨯n m A r <=)(A m A m 0=Ax b Ax =三. (10分)已知3阶方阵可逆且，试求的伴随矩阵的逆矩阵.四.（12分）证明直线与直线在同一平面上，并求与交点的坐标，及平面的方程.五. (12分)设向量，，，，，问取何值时，向量可由向量组线性表示？并在可以线性表示时求出此线性表示式.六.(8分)设两向量组：，的秩为，证明：向量组的秩为3.七. (10分)已知方阵的特征值为（1） 求的值；（2） 是否可以对角化？若可以，求可逆矩阵及对角矩阵，使得.一. (12分)用正交变换化二次型为标准型，并求出所用的正交变换及的标准型九. 证明题（6分）（两题中选做一题）1． 设3维欧几里德有两个标准正交基，.已知可由线性表示为，试证：矩阵为正交矩阵. 2． 设为阶方阵，表示矩阵的秩，试证：A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=-3330221011A A 112131:1+=+=+z y x L 243514:2-=-+=-z y x L π1L 2L πT 1)4 ,2 ,1 ,1(-=αT 2)2 ,3 ,1 ,0(=αT 3)14 ,10 ,2 ,3(+-=a αT 4)5 ,2 ,1 ,1(+-=a αT )10 ,6 ,1 ,2(+-=b βb a ,β4321,,,αααα321,,)I (ααα421,,)II (ααα3)II (,2)I (==r r 4321,,αααα+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=3000201a b A .0,3321===λλλb a ,A P D D AP P =-1323121232221321828878),,(x x x x x x x x x x x x f +-++-=f V 321,,)I (ααα321,,)II (βββ)II ()I (⎪⎩⎪⎨⎧++=++=++=333223113333222211223312211111αααβαααβαααβa a a a a a a a a 33)(⨯=ij a A A n )(A R A ).()(1+=n n A R A R20XX 年线性代数与空间解析几何试题（C ）一. 填空题（每小题3分，共30分）1. 已知3阶方阵的行列式，则行列式.2. 已知3阶方阵，其中为的列向量组，若行 列式，则行列式.3. 已知阶方阵，满足，为单位阵，则.4．设矩阵，为的伴随阵，则_____.5．设，若3阶非零方阵满足，则____.6. 设向量组：，，线性相关，则___.7.设是维向量，令，，，则 向量组的线性相关性是.8. 设为的矩阵且秩为2，又3维向量是方程组的两个 不等的解，则对应的齐次方程组的通解为.9. 设3阶可逆方阵有特征值2，则方阵必有一个特征值为.10. 若二次型为正定二次型，则的取值范围是______________.二. (8分)已知方阵，试求行列式. 三.(12分)设方阵，又已知，求以及.四. (12分)讨论为何值时，方程组(1) 有唯一解？(2) 无解？(3) 有无穷多解？并在此时求出其通解. 五.(10分)设向量组：，，，，试求此向量组的秩和一个极大无关组，并将其余向量用极大无关组线性表示.六. (12分)用正交变换化二次型为标准型，并求出所用的正交变换及的标准型.A 0||≠=a A =-|2|A ),,(321βββ=B 321,,βββB 2||-=B =-|,3,2|1213ββββn A 02=--E A A E =-1A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100010321A *A A =-*1)(A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=12032211t A B 0=AB =t T 1)0,0,1(=αT 2)4,2,0(=αT 3),3,1(t -=α=t 21,ααn 1212ααβ-=211ααβ+=211ααβ-=321,,βββA 34⨯21,ηηb Ax =0=Ax A 12)(-A 212322213212)1(2),,(x x x x x x x x f --++=λλλ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=y x x x x x y x x x x x y x x x x x y x A 322||A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=200010002,100011021B A BA AX =X A ,1-5X λ⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+++λλλλ321321321)1(3)1(0)1(x x x x x x x x x T 1)1,1,1(-=αT 2)2,4,3(-=αT 3)0,4,2(=αT 4)1,1,0(=α32232221321222),,(x x x x x x x x f +++=f七. (8分)设方阵为阶正交阵且，为阶单位阵，试求行列式八.(8分)设两向量组：，的秩为，证明：可由向量组线性表出.A n 0||<A E n .||E A +321,,)I (ααα4321,,,)II (αααα3)II ()I (==r r 4α321,,ααα20XX 年线性代数与空间解析几何试题（A ）符号说明：)det(A 指方阵A 的行列式；*A 指方阵A 的伴随矩阵；TA 指矩阵A 的转置矩阵；r )(A 指矩阵A 的秩；I 为单位矩阵；n x ]F[指次数不超过n 的一元多项式全体构成的线性空间. 一、填空题 (每小题3分，共12分)(1) 若3阶方阵A 、B 的行列式分别为3)det(,2)det(==B A ，则=--)2det(*1B A __________.(2) 设4阶可逆方阵A 按列分块为][4321αααα =A ，方阵][2314αααα =B ，已知线性方程组b Bx =有唯一解为T ) , , 753,1(=x ，则方程组b Ax =的解为x =__________ .(3) 设3阶实对称矩阵A 的特征值为1,221-===3 λλλ，T )3,2,1(1=α及T )4,3,2(2=α均为A 的对应于特征值2的特征向量，则A 的对应于特征值1-的特征值向量为_________________.(4) 设矩阵A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=301,22310321b t p ，已知线性方程组b Ax =无解，则常数p 与t 满足的关系式是____________.二、单项选择题(每小题3分，共12分)(1) 设m 阶方阵A 的秩为m ，n m ⨯矩阵B 的秩为s ，则(A) (r AB s <). (B) (r AB s >).(C) (r AB s =). (D) (r AB n >). 【 】(2) 设方阵A 与B 相似，即存在可逆方阵P ，使B AP P =-1，已知ξ为A 的对应于特征值λ的特征向量，则B 的对应于特征值λ的特征向量为(A) ξP . (B) ξT P . (C) ξ. (D)ξ1-P . 【 】 (3) 设A 为实对称矩阵，则0)det(>A 是A 为正定矩阵的(A) 充分而非必要条件. (B) 必要而非充分条件.(C) 充分必要条件. (D) 既非充分又非必要的条件. 【 】(4) 设321 , ,ααα是齐次线性方程组0=Ax 的基础解系，则向量组(A) 133221 , , αααααα+++不能作为0=Ax 的基础解系.(B) 133221 , ,αααααα++-可作为0=Ax 的基础解系.(C) 133221 , , αααααα--+可作为0=Ax 的基础解系.(D) 132121 , , αααααα++-不能作为0=Ax 的基础解系. 【 】三、(12分) 已知方阵=A 33)(⨯ij a 的第1行元素分别为111=a ，212=a ，113-=a ，且知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=524735947*A ，求)det(A 及A . 四、（12分）设有向量组(I)：T 1)5 ,3 ,1 ,2(-=α，T 2)4,3 ,2 ,3(-=α，T 3)3,1,3 ,4(-=α，T 4)17 ,15 ,1 ,4(-=α.问向量T )0 ,7 ,6 ,7(-=β能否表示成向量组(I)的线性组合？若能，求出此表示式.五、（12分）求直线L ：z y x -==-11在平面π：12=+-z y x 上的投影直线0l （即L 上各点在π上的垂足点全体所形成的直线）的方程.六、(13分) 已知矩阵=A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡a b 32132143214321相似于对角矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=00010D . (1) 求常数a 、b 的值；(2) 求一个可逆矩阵P ，使D AP P =-1.七、（13分）求一个正交变换，将二次型323121321222),,(x x x x x x x x x f ++=化成标准形，并指出二次曲面0),,(321=x x x f 的名称.八、(8分)（注意：学习过第8章“线性变换”者做第2题，其余的做第1题）.1. 设矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31211A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=41102A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=101013A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=62734A . 证明：元素组321,,A A A 线性无关，而4321,,,A A A A 线性相关，并指出数域F 上线性空间1{k W = +1A +4k 4A |}4,,1 F, =∈i k i 的基与维数.2. 设T 为3]F[x 上的线性算子，定义为() )()1()(x f x f x f T -+=,3]F[)( x x f ∈∀ 求T 在3]F[x 的基：32 , , ,1x x x 下的矩阵，并指出T 的秩及T 的零度.九、（6分）设n 阶方阵A 的秩为1-n . 证明：A 的伴随矩阵*A 相似于对角矩阵的充要条件是02211≠+++nn A A A ，其中ii A 为)det(A 的),(i i 元素的代数余子式.20XX 年线性代数与空间解析几何试题（B ）符号说明：)det(A 指方阵A 的行列式；*A 指方阵A 的伴随矩阵；TA 指矩阵A 的转置矩阵；r )(A 指矩阵A 的秩；I 为单位矩阵；n x ]F[指次数不超过n 的一元多项式全体构成的线性空间. 一、填空题 (每小题3分，共12分)(1) 若3阶方阵A 的行列式为2)det(=A ，则1*det(2)A A --=________.(2) 设A 为43⨯的矩阵，秩3)(=A r ，已知方程组b Ax =有两个不等的特解21,ηη，则方程组0=Ax 的通解为x =__________ .(3) 设3阶实对称矩阵A 的特征值为2,1321===λλλ，又T )0,0,2(1=α为A 的对应于特征值1的特征向量，则A 为_________________.(4) 设A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=t 22310321，已知非零矩阵B 满足0=AB ，则t =_________.二、单项选择题(每小题3分，共12分)(1) 设m 阶方阵A 的秩为2-m ，则矩阵*A 的秩为(A) 2-m . (B)2. (C) 1. (D) 0. 【 】(2) 设三阶方阵A 可逆，且各行元素之和均为2，则A 必有特征值(A) 1. (B) 2. (C) -1. (D) -2. 【 】(3) 2=a 是T 3T 2T 1),2,2,1( ,,0)(1,0, ,(1,1,-1,1)a a ===ααα线性无关的(A) 充分而非必要条件. (B) 必要而非充分条件.(C) 充分必要条件. (D) 既非充分又非必要的条件. 【 】(4) 设A 为n m ⨯矩阵且n m <，则下述结论正确的是(A) )0(≠=b b Ax 必有解. (B) 0=Ax 必有无穷多组解.(C) 0=Ax 只有零解. (D) )0(≠=b b Ax 必无解. 【 】三、(12分) 已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=100000001,410530602B A ，又三阶方阵X 满足X AB B XA +=+，求101X .四、（12分）已知方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-+=+++=+++122242432143214321x x x x ax x x x b x x x x ，讨论b a ,为何值时方程组（1） 有解？（2）无解？并在有解时求出其通解.五、（12分）求过点(1,2,3)且与直线L ：z y x -==-11垂直相交的直线方程.六、(13分) 已知矩阵=A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡210012003204321t 可以相似于对角矩阵， (1) 求常数t 的值；(2) 求一个可逆矩阵P ，使AP P 1-为对角阵.七、（13分）求一个正交变换，将二次型31212221321222),,(x x x x x x x x x f -++=化成标准形，并指出二次曲面1),,(321=x x x f 的名称.八、(8分)（注意：学习过第8章“线性变换”者做第2题，其余的做第1题）.1.设矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31211A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=41102A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=70113A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=12314A . 试求数域F 上线性空间1{k W = +1A +4k 4A |}4,,1 F, =∈i k i 的基与维数.。
华南理工大学 线性代数与解析几何 习题答案 (6)
《线性代数与解析几何》勘误表第1章：行列式p.13, 例题 4.1: 解的第二个等号后，应加一个负号。
p.15,第三行（等号后）：去掉;p.17, 第7-8行: (t=1,2,…, j-1,j+1,…,n)p.19,倒数第4-5行：假设对于n-1阶范德蒙行列式V_{n-1}结论成立，… p ．20，第2行: D_{n-1}改为V_{n-1}p.20, 第6行,定理5.2中: 去掉“若”字p.21, 倒数第3行： …展开代入而得,p.24,倒数第1行: (-1)的指数应为“1+2+…+k +1+2+…+k ”习题1：第1题（2）答案有误：应为sin2x-cosx^2.第6题（3）答案有误：（3） n(3n-1)/2, 当n=4k 或者n=4k+3时为偶数,当n=4k+1或4k+2时为奇数.第10题（4）（5）答案有误：（4）（-1）^{（n-2）(n-1)/2}；（5）(-1)^{n-1}a_n 第11题（6）答案有误：….,当a\neq 0时，D=(-1)^{n(n-1)/2}a^{n-2}[a^2-(n-1)x^2]p.26, 第12题（2）：改为： (33333)3222222111111=+++++++++y x x z z y y x x z z y y x x z z y （3）： …= ;)1](2)2)(1([1--+-+n a n n a (4): …=.0∑=-n i i n i b ap.27, 第14题（4）：(此题较难，可以去掉！) 答案有误,应为：n x n )2)(1(n +=,当yz x 42=。
第15题答案有误：为60(11-2)p ．27, 第16题：去掉条件“若x_1+x_2+x_3+x_4=1,则”第二章：矩阵p.32, 第7行： 称其为n 阶对角矩阵，…..p.35, 第5-6行： b_21和b_12互换位置（两处）p.36, 第7行： 去掉“设 A ，B ，C 分别为….矩阵,”在第10行后增加： 当然，这里假定了矩阵运算是有意义的.p.39, 第4行： 就得到一个2*2的分块矩阵。
线性代数习题及答案-华南理工大学工版
习题一1.计算下列排列的逆序数 1）9级排列 134782695； 2）n 级排列 (1)21n n -。
解：（1）(134782695)04004200010τ=++++++++= ；（2）[(1)21]n n τ-=(1)(1)(2)102n n n n --+-+++=。
2.选择i 和k ，使得： 1）1274i 56k 9成奇排列；2）1i 25k 4897为偶排列。
解：（1）令3,8i k ==，则排列的逆序数为：(127435689)5τ=，排列为奇排列。
从而3,8i k ==。
（2）令3,6i k ==，则排列的逆序数为：(132564897)5τ=，排列为奇排列。
与题意不符，从而6,3i k ==。
3.由定义计算行列式11122122313241424344455152535455000000000a a a a a a a a a a a a aaaa 。
解：行列式＝123451234512345()12345(1)j j j j j j j j j j j j j j j a a a a a τ-∑，因为123,,j j j 至少有一个大于3，所以123123j j j a a a中至少有一数为0，从而12345123450j j j j j a a a a a =（任意12345,,,,j j j j j ），于是123451234512345()12345(1)j j j j j j j j j j j j j j j a a a a a τ-=∑。
4.计算行列式：1）402131224---； 2）1111111*********----； 3）41241202105200117；4）1464161327912841512525--；5）2222222222222222(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)a a a a b b b b c c c c d d d d ++++++++++++。
线性代数与几何答案华南理工大
线性代数与几何答案华南理工大【篇一：华南理工大学线性代数与解析几何试卷(14)】s=txt>华南理工大学期末考试《线性代数－2007》试卷a注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式：开（闭）卷；一、单项选择题（每小题2分，共30分）。
1．设矩阵a1 2??3 4??, b1 23??456??, c??14?25，则下列矩阵运算无意义的是【】36??a. bacb. abcc. bcad. cab2.设n阶方阵a满足a2–e =0，其中e是n阶单位矩阵，则必有【】a. a=a-1b. a=-ec. a=ed. det(a)=13.设a为3阶方阵，且行列式det(a)=?12,则a*【】 a. ?14b. 14c. ?1d. 1 4.设a为n阶方阵，且行列式det(a)=0，则在a的行向量组中【】a.必存在一个行向量为零向量b.必存在两个行向量，其对应分量成比例c. 存在一个行向量，它是其它n-1个行向量的线性组合d. 任意一个行向量都是其它n-1个行向量的线性组合5．设向量组a1,a2,a3线性无关，则下列向量组中线性无关的是【】 a．a1?a2,a2?a3,a3?a1 b. a1,a2,2a1?3a2 c. a2,2a3,2a2?a3 d.a1,a2,a1?a36.向量组(i): a1,?,am(m?3)线性无关的充分必要条件是【】a.(i)中任意一个向量都不能由其余m-1个向量线性表出b.(i)中存在一个向量,它不能由其余m-1个向量线性表出 c.(i)中任意两个向量线性无关d.存在不全为零的常数k1,?,km,使k1a1kmam?0【】a．a的行向量组线性相关 b. a的列向量组线性相关 c. a的行向量组线性无关 d. a的列向量组线性无关a1x1a2x2a3x308.设ai、bi均为非零常数（i=1，2，3），且齐次线性方程组?bx?bx?bx?02233?11的基础解系含2个解向量，则必有【】a.a1a2b2b30 b.a1a2b1b20 c.a1a3a1a2a30 d.b1b2b1b2b3【】9.方程组?x?2x?x?1 有解的充分必要的条件是1233 x3x2xa123?2x1x2x31a. a=-3b. a=-2c. a=3d. a=2【】a. 方程组有无穷多解b. 方程组可能无解，也可能有无穷多解c. 方程组有唯一解或无穷多解d. 方程组无解12. n阶方阵a相似于对角矩阵的充分必要条件是a有n个【】a.互不相同的特征值b.互不相同的特征向量c.线性无关的特征向量d.两两正交的特征向量13. 下列子集能作成向量空间rn的子空间的是【】a. {(a1,a2,?,an)|a1a2?0}b. {(a1,a2,?,an)|c. {(a1,a2,?,an)|a1?1}d. {(a1,a2,?,ana)|?an1i?nii0} 1}14.【】1001?1 2a. 011b. ?5?2-10 1 -1c. ?1 -11 0d.0 -10 -11 0 015.若矩阵a?0 2 a正定,则实数a的取值范围是【】 0 a 8?? a．a 8b. a＞4c．a＜-4 d．-4 ＜a＜4二、填空题（每小题2分，共20分）。
华南理工大学-线性代数与解析几何-试卷-(8)
,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试（A 卷）《 2007线性代数 》试卷填空题（共20分） （1） 设A 是n m ⨯矩阵，B 是m 维列向量，则方程组B AX =无解的充分必要条件是：（2） 已知可逆矩阵P 使得1cos sin sin cos P AP θθθθ-⎛⎫=⎪-⎝⎭，则12007P A P -= （3） 若向量组α=（0，4，t ），β=（2，3，1），γ=（t ，2，3）的秩为2，则t=（4） 若A 为2n 阶正交矩阵，*A 为A 的伴随矩阵， 则*A =（5） 设A 为n 阶方阵，12,,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根，则1ni i E A λ=-∑=选择题（共20分）（1） 将矩阵n m A 的第i 列乘C 加到第j 列相当于对A ：A ， 乘一个m 阶初等矩阵，B ，右乘一个m 阶初等矩阵C ， 左乘一个n 阶初等矩阵，D ，右乘一个n 阶初等矩阵（2）若A为m×n 矩阵，B是m维非零列向量，()min{,}r A r m n=<。
集合{:,}nM X AX B X R==∈则A，M是m维向量空间， B，M是n-r维向量空间C，M是m-r维向量空间， D， A，B，C都不对（3）若n阶方阵A，B满足，22A B=，则以下命题哪一个成立A，A B=±， B，()()r A r B=C，det detA B=±， D，()()r A B r A B n++-≤（4）若A是n阶正交矩阵，则以下命题那一个成立：A，矩阵1A-为正交矩阵， B，矩阵 -1A-为正交矩阵C，矩阵*A为正交矩阵， D，矩阵 -*A为正交矩阵（5）4n阶行列式111110100-⋅⋅⋅---⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为：A，1， B，-1 C， n D，-n三、解下列各题（共30分）1．求向量513β⎛⎫⎪=- ⎪⎪⎝⎭，在基1231110,1,1101ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪===⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭下的坐标。
华工2006-2007线性代数试题及解答
华南理工大学期末考试《 2006线性代数 》试卷A一、填空题（每小题4分，共20分）。
0．已知正交矩阵P 使得100010002T P AP ⎛⎫⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭，则2006()T P A E A P +=1．设A 为n 阶方阵，12,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根，则det( 2A )=2．设A 是n m ⨯矩阵，B 是m 维列向量，则方程组B AX =有无数多个解的充分必要条件是：rank(A)=rank(A,B)<n 3．4．若向量组α=（0，4，2），β=（2，3，1），γ=（t ，2，3）的秩为2，则t=-85．231511523()5495827x D x xx -=-，则0)(=x D 的全部根为：1、2、-3二、 选择题（每小题4分，共20分）1．行列式001010100⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为（ c ）。
DA ， 1，B ，-1C ，(1)2(1)n n -- D ，(1)2(1)n n +-2．对矩阵n m A ⨯施行一次行变换相当于（ A ）。
A ， 左乘一个m 阶初等矩阵，B ，右乘一个m 阶初等矩阵C ， 左乘一个n 阶初等矩阵，D ，右乘一个n 阶初等矩阵3．若A 为m ×n 矩阵，()r A r n =<，{|0,}nM X AX X R ==∈。
则（ C ）。
DA ，M 是m 维向量空间，B ， M 是n 维向量空间C ，M 是m-r 维向量空间，D ，M 是n-r 维向量空间4．若n 阶方阵A 满足，2A =0，则以下命题哪一个成立（ A ）。
DA ， ()0r A =，B ， ()2n r A =C ， ()2n r A ≥，D ，()2n r A ≤5．若A 是n 阶正交矩阵，则以下命题那一个不成立（ D ）。
A ，矩阵A T 为正交矩阵，B ，矩阵1A -为正交矩阵C ，矩阵A 的行列式是±1，D ，矩阵A 的特征根是±1三、解下列各题（每小题6分，共30分） 1．若A 为3阶正交矩阵，*A 为A 的伴随矩阵， 求det (*A )2．计算行列式111111111111a a a a。
大学线性代数与解析几何习题
→齐次线性方程组Ax=0只有零解
AB=0→B的列向量是齐次线性方程组Ax=0的解→B=0
或：A可逆，即A-1存在→根据AB=0→A-1A B= A-10→B= A-1
三、空间解析几何部分
（一）填空题
1．已知 ，则 ．
提示：a0=a/|a|
2．设 则 ＝．
提示：|a×b|=|a||b|sin→cos→a.b=|a||b|cos
2．
（A） （B）
（C） （D）
提示：|AB|=|A||B|=|BA|
3．设 阶矩阵 ,若矩阵 的秩为 ,则 必为
()
提示：参见书本及作业上的例子。
4．
提示：参见前面的内容。
5． ()
提示：(AB)2=I→ABAB=I→A(BAB)=I→A-1=BAB
(AB)2=I→ABAB=I→(ABA)B=I→B-1=ABA
4．设 ，则 .
提示：对矩阵A施行初等行变换，非零行的行数即为矩阵A的秩。
5．设 ，则当 满足条件时， 可逆.
提示：矩阵A的行列式detA≠0时，矩阵可逆。
(二)选择题
1．设 阶矩阵 ，则必有（）
（A） （B） （C） （D）
提示：A的逆矩阵为BC
2． （）
提示：P的列为齐次线性方程组Qx=0的解，P非零，Qx=0有非零解，故Q的行列式detQ=0
2．设向量 ( )
提示：Prjba=|a|cos，|a|＝3→cos→cosa.b)/(|a||b|)
3． ( )
提示：向量平行，对应坐标分量成比例。
4．设向量 且 ( )
提示：向量混合积的计算方法。
5． ( )
提示：根据向量乘法运算律展开，并考察向量积的方向特性。
华南理工大学线代考试题2008
研究生《线性代数》考试题 2008年12月姓名 院（系） 学号一、单项选择题：（每小题 4分，共24分）1、已知A 是n 阶方阵，则|A **|=_________，其中A **是指A 的伴随矩阵的伴随矩阵（a ） |A|1-n （b ） ()21-n A（c ） |A|1+n （d ）||1A2、设n 阶方阵A 满足A 2＋2A ＋3E =0，其中E 是n 阶单位矩阵，则必有_________。
A. 矩阵A 是实矩阵B. A=-EC. det(A)=1D. -1是矩阵A 的一个特征值3、下列结论成立的是_______________（a ）1α，……，s α线性无关，则任一向量i α不能由其余向量线性表示 （b ）1α，……，s α线性相关，则任一向量i α可由其余向量线性表示 （c ）1α，……，s α线性相关，至少存在某两向量成比例（d ）1α，……，s α中任意两向量不成比例，则1α，……，s α线性无关4、已知矩阵A 53⨯的秩为3，1β ，2β，3β是线性方程组AX ＝B 的三个线性无关的解，则 AX ＝B 的通解可表示为：_____________（a ）1k 1β＋2k 2β＋3k 3β （b ）1k （2β－1β）＋2k （3β－1β）＋1β （c ）1k （2β＋1β）＋2k （2β＋3β）＋3k （3β＋1β） （d ）1k （1β－2β）＋2k （2β－3β）5、设向量组321,,a a a 线性无关，则下列向量组中线性无关的是_________。
A ．133221,,a a a a a a --- B. 212132,,a a a a - C. 32322,2,a a a a + D. 1321,,a a a a －6、n 阶方阵A 相似于对角矩阵的充分必要条件是A 有n 个_________A.互不相同的特征值B.互不相同的特征向量C.线性无关的特征向量D.两两正交的特征向量二、填空题（每小题 4分，共24分）1、设矩阵,1 00 2,1 0 23 1- 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B A 记T A 为A 的转置，*B 为B 的伴随矩阵，则*B A T= 。
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,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试（A 卷）《 2007线性代数 》试卷填空题（共20分） （1） 设A 是n m ⨯矩阵，B 是m 维列向量，则方程组B AX =无解的充分必要条件是：（2） 已知可逆矩阵P 使得1cos sin sin cos P AP θθθθ-⎛⎫=⎪-⎝⎭，则12007P A P -= （3） 若向量组α=（0，4，t ），β=（2，3，1），γ=（t ，2，3）的秩为2，则t= （4） 若A 为2n 阶正交矩阵，*A 为A 的伴随矩阵， 则*A =（5） 设A 为n 阶方阵，12,,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根，则1ni i E A λ=-∑ =选择题（共20分） （1） 将矩阵n m A ⨯的第i 列乘C 加到第j 列相当于对A ：A ， 乘一个m 阶初等矩阵，B ，右乘一个m 阶初等矩阵C ， 左乘一个n 阶初等矩阵，D ，右乘一个n 阶初等矩阵（2） 若A 为m ×n 矩阵，B 是m 维 非零列向量，()min{,}r A r m n =<。
集合{:,}n M X AX B X R ==∈则A ，M 是m 维向量空间，B ， M 是n-r 维向量空间C ，M 是m-r 维向量空间，D ， A ，B ，C 都不对（3）若n 阶方阵A ，B 满足，22A B = ，则以下命题哪一个成立 A ， A B =±， B ， ()()r A r B =C ， det det A B =±，D ， ()()r A B r A B n ++-≤（4）若A 是n 阶正交矩阵，则以下命题那一个成立： A ，矩阵1A -为正交矩阵， B ，矩阵 -1A -为正交矩阵 C ，矩阵*A 为正交矩阵， D ，矩阵 -*A 为正交矩阵（5）4n 阶行列式111110100-⋅⋅⋅---⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为：A ，1，B ，-1C ， nD ，-n三、解下列各题（共30分）1．求向量513β⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭，在基1231110,1,1101ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭下的坐标。
2．设1020200,001A AB A B -⎛⎫ ⎪==- ⎪ ⎪⎝⎭，求矩阵1B --A3．计算行列式1335199251272712518181625--4.计算矩阵134926631039693394120A -⎛⎫ ⎪----⎪= ⎪---- ⎪-⎝⎭列向量组生成的空间的一个基。
5. 设120201012..................n n n a b b b b a b b A b b a b b b b a ⎛⎫⎪ ⎪⎪=⎪⎪ ⎪⎝⎭计算det A四、证明题（10分） 设12,,,r ξξξ是齐次线性方程组0AX =的一个基础解系， η不是线性方程组0AX =的一个解，求证ηηξηξηξ,,,,21+++r 线性无关。
五、（8分）用正交变换化下列二次型为标准型，并写出正交变换矩阵22123122313(,,)42f x x x x x x x x x =++-六、（8分）a 取何值时，方程组1231231232325106x x x a x x x a x x x +-=⎧⎪-+=⎨⎪+-=⎩ 有无数多个解？并求通解七、（4分）设矩阵A，B ，A +B 都是可逆矩阵，证明矩阵11A B --+也是可逆矩阵。
《2007年线性代数A 》参考答案一 填空题 每个四分(0) rankA<rank(A|B) 或者 rankA ≠ rank(A|B)(1) cos 2007sin 2007sin 2007cos 2007θθθθ⎛⎫⎪-⎝⎭(2)t=43± (3) 1± (4) 0二 选择题(1) D (2) D (3) C (4) 都对 (5) A三 解答题(1) 设向量β在基123,,ααα下的坐标为123(,,)T x x x ，则112323(,,)x x x αααβ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+=++3153132321x x x x x x x （4分） ⎪⎩⎪⎨⎧-===326321x x x （6分） (2)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+==+∴=+=+∴-=------100042024200012021100002020)()()(111111E A A B B E A A B A E A A B E A B A AB 则 （2分）（6分）(3)138240238119480238101901115)96(3104239511106322426208478012024240201265331-=-⨯-=--⨯⨯-=-⨯⨯⨯=--（6分） （4）1351340913409002380023800692400005008122700000()3(1,2,3,3),(4,6,6,4),(9,10,3,0)T T TA rank A ααα--⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪--⎪ ⎪→→ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭∴==--=--=--一个基（4分）（6分） （5）0121210110220100000000000000()()1ni n n i in n ni i a b a b b b b ab b b a b b a a b a b b a a b a b b a a b a b na ab i i i a b b a b ==-⎛⎫-⎛⎫ ⎪-⎪⎪-- ⎪ ⎪- ⎪=--= ⎪- ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎪-⎝⎭=+-=∑-∑∏-原式（6分）四证明：1231122112212123,,,,,()(),()0(1)3[()(),()]040,()05r r r r r r r k k k k k k k k k A A k k k k AX k k k k k A ξηξηξηηξηξηξηηξξξηη+++++++=-----+++++++=-----=++++=-----------------反证：假设它们线性相关，则存在一组不全为零的数使得用矩阵对上式作用得又，，为方程的一个基础解故不123112212311221212300061070010r r r r r r r r AX A k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k ηξξξηξξξξξξ=≠++++=------------------+++++++=--------∴++=∴====----------------是的解故所以由（）得（）又，，线性无关五、A=021210101-⎛⎫⎪⎪ ⎪-⎝⎭, (2分) |A E λ- |=221210(1)(5)0101λλλλλλ---=---=--11,2λλ±==（5分）P=⎛⎫（7分）21231(,,)f x x x y=+1222y+12-23y（8分）六，证明112112112()3124002540022131151061510640065112112000634006532324006500063a a aA B a r r a r r aaa ar r a r r aa a---⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪=-+-⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭⎝⎭--⎛⎫⎛⎪+-↔--⎪⎪---⎝⎭⎝方程组的增广矩阵232()24()2630620123244111128rank Arank A Bax x xaxxx cx c⎫⎪----⎪⎪⎭=----------------=∴-=------------------+-=⎧⎪=⎨-=-⎪⎩=⎧⎪⎪=+-----------------------⎨⎪=⎪⎩如果方程有无穷多个解则当时原方程有无数个解，且原方程等价于七1111111111111111,,()2,,()A B A B A B A E EB A BB A AB A B A B A B A B A B A B A B ----------------++=+=+=+---∴∴+∴+都是可逆矩阵有可逆也可逆-----------------3也是可逆矩阵是可逆矩阵------------------4,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试（B 卷）《 2007线性代数 》试卷填空题（共20分）（1） 设A 是n m ⨯矩阵，B 是m 维列向量，则方程组B AX =有唯一解的充分必要条件是：（2） 已知可逆矩阵P 使得1cos sin sin cos P AP θθθθ-⎛⎫=⎪-⎝⎭，则120072007()P A A P --+= （3） 若向量组α=（0，4，t ），β=（2，3，1），γ=（t ，2，3）的秩r 不为3，则r=（4） 若A 为2n+1阶正交矩阵，*A 为A 的伴随矩阵， 则*A =（5） 设A 为n 阶方阵，12,,,n λλλ⋅⋅⋅⋅⋅⋅是A 的n 个特征根，则221ni i E A λ=-∑ =选择题（共20分） （1） 将矩阵n m A ⨯的第i 列乘c 相当于对A ：A ， 左乘一个m 阶初等矩阵，B ，右乘一个m 阶初等矩阵， 左乘一个n 阶初等矩阵， D ，右乘一个n 阶初等矩阵（2） 若A 为m ×n 矩阵，()min{,}r A r m n =<。
集合{:'0,}m M X X A X R ==∈则 A ，M 是m 维向量空间， B ， M 是n-r 维向量空间 C ，M 是m-r 维向量空间， D ， A ，B ，C 都不对（3）若n 阶方阵A ，B 满足，224A B = ，则以下命题哪一个成立 A ， 2A B =±， B ， ()()r A r B = C ， det 2det A B =±， D ， 都不对（4）若A 是n 阶初等矩阵，则以下命题那一个成立： A ，矩阵1A -为初等矩阵， B ，矩阵 -1A -为初等矩阵 C ，矩阵*A 为初等矩阵， D ，矩阵 -*A 为初等矩阵（5）4n+2阶行列式111110100-⋅⋅⋅---⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅的值为：A ，1，B ，-1C ， nD ，-n三、解下列各题（共30分）1．求向量013β⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭，在基1231110,1,1101ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭下的坐标。
2．设1020200,2001A AB A B -⎛⎫ ⎪==+ ⎪ ⎪⎝⎭，求矩阵1B --A3．计算行列式113351199251372712519181625--4.计算矩阵13492663103969300233A -⎛⎫ ⎪----⎪= ⎪---- ⎪--⎝⎭列向量组生成的空间的一个基。