线性代数试题及答案。。

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大专线性代数试题及答案

大专线性代数试题及答案

大专线性代数试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列矩阵中,哪一个是可逆矩阵?A. \(\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 0 \end{bmatrix}\)B. \(\begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 1 \end{bmatrix}\)C. \(\begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}\)D. \(\begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -1 & 0 \end{bmatrix}\)答案:C2. 矩阵 \(A\) 与矩阵 \(B\) 的乘积 \(AB\) 存在,那么矩阵 \(A\) 的列数必须等于矩阵 \(B\) 的行数。

这个说法是:A. 正确B. 错误答案:A3. 如果 \(\lambda\) 是矩阵 \(A\) 的一个特征值,那么\(\lambda\) 也是 \(A\) 的转置矩阵 \(A^T\) 的特征值。

这个说法是:A. 正确B. 错误答案:A4. 向量 \(\vec{a} = \begin{bmatrix} 1 \\ 2 \\ 3\end{bmatrix}\) 和 \(\vec{b} = \begin{bmatrix} 4 \\ 5 \\ 6\end{bmatrix}\) 是否正交?A. 是B. 否答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 矩阵 \(\begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix}\) 的行列式值为 ________。

答案:-22. 向量 \(\vec{a}\) 和 \(\vec{b}\) 的内积定义为 \(\vec{a}\cdot \vec{b} = a_1b_1 + a_2b_2\),若 \(\vec{a} =\begin{bmatrix} 1 \\ 2 \end{bmatrix}\) 和 \(\vec{b} =\begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix}\),则 \(\vec{a} \cdot\vec{b} = ________\)。

线性代数期末考试试题及答案

线性代数期末考试试题及答案

线性代数期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 下列矩阵中,哪个是可逆矩阵?A. [1, 2; 3, 4]B. [2, 0; 0, 1]C. [1, 1; 1, 1]D. [0, 0; 0, 0]2. 如果向量v = (3, -2),那么其对应的单位向量是什么?A. (1, -2/3)B. (3/√13, -2/√13)C. (3/√29, -2/√29)D. (3/√10, -2/√10)3. 对于矩阵A,|A|表示其行列式,那么|A| = 0表示:A. A是单位矩阵B. A是零矩阵C. A不是满秩矩阵D. A是可逆矩阵4. 矩阵的特征值是什么?A. 矩阵的对角元素B. 矩阵的迹C. 满足Av = λv的非零向量v对应的λD. 矩阵的行列式5. 下列哪个矩阵是对称矩阵?A. [1, 2; 3, 4]B. [2, 0; 0, 2]C. [1, -1; 1, 1]D. [1, 0; 0, 1]二、填空题(每题3分,共15分)6. 如果矩阵A的秩为1,那么A的零空间的维数是_________。

7. 对于任意非零向量α和β,如果α + β和α - β都是零向量,那么向量α和β_________。

8. 一个向量空间的一组基的向量数量至少是_________。

9. 如果矩阵A是n阶方阵,且A^2 = I(单位矩阵),那么矩阵A是_________矩阵。

10. 对于实数域上的向量空间,任意两个非零向量的标量积是_________的。

三、简答题(每题10分,共20分)11. 解释什么是线性变换,并给出一个线性变换的例子。

12. 证明如果矩阵A和B是可交换的,即AB = BA,那么它们的行列式之积等于各自行列式的乘积,即|AB| = |A||B|。

四、计算题(每题15分,共30分)13. 给定矩阵A = [4, 1; 3, 2],求A的逆矩阵A^-1。

14. 设向量空间V是所有2x2实对称矩阵的集合,证明V是一个向量空间,并找出一组基。

完整版)线性代数试卷及答案

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完整版)线性代数试卷及答案线性代数A试题(A卷)试卷类别:闭卷考试时间:120分钟考试科目:线性代数学号:______ 姓名:______题号得分阅卷人一.单项选择题(每小题3分,共30分)1.设A经过初等行变换变为B,则(B)。

(下面的r(A),r(B)分别表示矩阵A,B的秩)。

A) r(A)。

r(B);(D)2.设A为n(n≥2)阶方阵且|A|=,则(C)。

A) A中有一行元素全为零;(B) A中必有一行为其余行的线性组合;(C) A有两行(列)元素对应成比例;(D) A的任一行为其余行的线性组合。

3.设A,B是n阶矩阵(n≥2),AB=O,则下列结论一定正确的是: (D)A) A=O或B=O。

(B) B的每个行向量都是齐次线性方程组AX=O的解。

(C) BA=O。

(D) R(A)+R(B)≤n.4.下列不是n维向量组α1,α2.αs线性无关的充分必要条件是(A)A) 存在一组不全为零的数k1,k2.ks使得k1α1+k2α2+。

+ksαs≠O;(B) 不存在一组不全为零的数k1,k2.ks使得k1α1+k2α2+。

+ksαs=O(C) α1,α2.αs的秩等于s;(D) α1,α2.αs 中任意一个向量都不能用其余向量线性表示。

5.设n阶矩阵(n≥3)A=,若矩阵A的秩为n-1,则a必为()。

11;(C) -1;(D)。

(A) 1;(B)6.四阶行列式a1a2a3a4b1b2b3b4的值等于()。

A) a1a2a3a4+b1b2b3b4;(B) (a1a2-b1b2)(a3a4-b3b4);(C)a1a2a3a4-b1b2b3b4;(D) (a2a3-b2b3)(a1a4-b1b4)。

1.设A为四阶矩阵且A=b,则A的伴随矩阵A的行列式为b^3.(C)2.设A为n阶矩阵满足A+3A+In=O,In为n阶单位矩阵,则A=−A−3In。

(C)9.设A,B是两个相似的矩阵,则下列结论不正确的是A与B的行列式相同。

线性代数大学试题及答案

线性代数大学试题及答案

线性代数大学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间的基是该空间的一组向量,它们满足以下哪些条件?A. 线性无关B. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性组合得到C. 向量空间中的任何向量都可以由基向量线性表示D. 所有选项答案:D2. 矩阵A的秩是指:A. A的行向量组的秩B. A的列向量组的秩C. A的转置矩阵的秩D. 所有选项答案:D3. 下列哪个矩阵是可逆的?A. 零矩阵B. 任何2x2的对角矩阵,对角线上的元素不全为零C. 任何3x3的单位矩阵D. 任何4x4的对称矩阵答案:B4. 线性变换可以用矩阵表示,当且仅当:A. 该变换是线性的B. 该变换是可逆的C. 变换的基向量线性无关D. 变换的输出空间是有限维的答案:C5. 特征值和特征向量是线性变换的基本概念,其中特征向量是指:A. 变换后长度不变的向量B. 变换后方向不变的向量C. 变换后保持不变的向量D. 变换后与原向量成比例的向量答案:D6. 矩阵的迹是:A. 矩阵主对角线上元素的和B. 矩阵的行列式的值C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆的转置答案:A7. 以下哪个矩阵是正交矩阵?A. 单位矩阵B. 任何对称矩阵C. 任何对角矩阵D. 任何行列式为1的方阵答案:A8. 矩阵的行列式可以用于判断矩阵的:A. 可逆性B. 秩C. 特征值D. 迹答案:A9. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 系数矩阵是可逆的B. 系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩C. 方程的个数等于未知数的个数D. 所有选项答案:B10. 以下哪个矩阵是对称矩阵?A. 单位矩阵B. 对角矩阵C. 任何方阵的转置D. 任何方阵与其转置的乘积答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 矩阵的______是矩阵中所有行(或列)向量生成的子空间的维数。

答案:秩2. 如果矩阵A和B可交换,即AB=BA,则称矩阵A和B是______的。

答案:可交换3. 一个向量空间的维数是指该空间的______的个数。

线性代数复习题部分参考答案

线性代数复习题部分参考答案

线性代数复习题部分参考答案线性代数试题(一) 一、填空题(每小题4分)1.行列式4100031000210001的值 242.设a b 为实数,则当a= 0 且b= 0 时,10100--a b b a =03.10111111)(-=x x f 中,x 的一次项系数是 -1 4.已知矩阵A 3×2 B 2×3 C 3×3,则B A ⋅为 3 × 3 矩阵 5.A 为n 阶方阵,且d A =,则A K ⋅=d K n ⋅ 二、选择题(4分/题) 1.下列各式中 ④ 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②行列式D 中对角线上元素全为0 ③行列式D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行与另一行元素对应成比例 2.设23⨯A 32⨯B 33⨯C ,则下列 ② 运算有意义 ①AC ②BC ③A+B ④AB -BC3.用一初等矩阵左乘一矩阵B ,等于对B 施行相应的 ① 变换 ①行变换 ②列变换 ③既不是行变换也不是列变换4.⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1101001100001100001000101的秩为 ①①5 ②4 ③3 ④25.向量组r ααα⋅⋅⋅21线性无关的充要条件是 ②①向量组中不含0向量 ②向量组的秩等于它所含向量的个数 ③向量组中任意r -1个向量无关 ④向量组中存在一个向量,它不能由其余向量表出 6.向量组t βββ⋅⋅⋅21可由s ααα⋅⋅⋅21线性表出,且t βββ⋅⋅⋅21线性无关,则s 与t 的关系为 ④①s=t ②s>t ③s<t ④s≥t7.如果一个线性方程组有解,则只有唯一解的充要条件是它的导出组 ③ ①有解 ②设解 ③只有0解 ④有非0解8.当K= ④ 时,(2. 1. 0. 3)与(1. -1. 1. K )的内积为2 ①-1 ②1 ③23 ④329.已知A 2=A ,则A 的特征值是 ③①λ=0 ②λ=1 ③λ=0或=λ1 ④λ=0和λ=110.1111111111111111b a a +-+的值为 ④ ①1 ②0 ③a ④-a 2b线性代数试题(二)一、填空题(4分/题)1.行列式21064153247308021的值为 0 2.二次型yz xy z y x yz x f 222)(2221-+-+=对应的实对称矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---110121011 3.10110111)(--=x x f 中x 的一次项系数是 -14.已知A 为3×3矩阵,且A =3,则A 2= 24二、选择题(4分/题) 1.下列各式中 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②行列式D 中对角线上元素全为0 ③行列式D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行与另一行元素对应成比例 2.设23⨯A 32⨯B 33⨯C ,则下列 ② 运算有意义 ①AC ②BC ③A+B ④AB -BC3. 向量组t βββ⋅⋅⋅21可由s ααα⋅⋅⋅21线性表出,且t βββ⋅⋅⋅21线性无关,则s 与t 的关系为 ④①s=t ②s>t ③s<t ④s≥t4.齐次线性方程组Ax=0是Ax=B 的导出组则①Ax=0只有零解,Ax=B 有唯一解 ②Ax=0有非零解,Ax=B 有无穷多解 ③U 是Ax=0的通解,X0是Ax=B 的一个解,则X0+U 是Ax=B 的通解 5.向量组)1.1.1(1=α )5.2.0(2=α )6.3.1(3=α是 ①①线性相关 ②线性无关 ③0321=++ααα ④02321=++ααα线性代数试题(三) 一、填空题(4分/题)1.向量)1.0.0.1(=α )0.1.1.0(-=β,则2βα+= (2. 1. -1. 2)2.设aER bER ,则当a= 0 ,b= 0 时10100b a a b -=03.10111111)(-=x x f 中,x 的一次项系数是 1 4.已知A 为3×3矩阵,且1=A ,则A 2= 85.已知A3×3 B3×2 C2×4,则矩阵A.B.C 为 3 × 4 矩阵6.用一初等矩阵右乘矩阵C ,等价于对C 施行 初等列变换7.向量组γααα⋅⋅⋅21.可由向量组s βββ⋅⋅⋅21线性表示且γααα⋅⋅⋅21.线性无关则 s ≤γ 8.如果线性方程组Ax=B 有解则必有)(A γ=)~(A γ9.行列式1111141111311112的值为 6 10.当K= 2 时(1. 0. 0. 1)与(a. 1. 5. 3)的内积为5 二、选择题(4分/题)1.已知矩阵满足A 2=3A ,则A 的特征值是 ③ ①λ=1 ②λ=0 ③λ=3或λ=0 ④λ=3和λ=02.如果一个线性方程组有解,则只有唯一解的充要条件是它的导出组 ③ ①有解 ②没解 ③只有零解 ④有非0解3.矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡1101001100001100001000101的秩为 ①①5 ②4 ③3 ④2 4.下列各式中 ④ 的值为0①行列式D 中有两列对应元素之和为0 ②D 中对角线上元素全为0 ③D 中有两行含有相同的公因子 ④D 中有一行元素与另一行元素对应成比例 5.向量组)1.1.1(1=α )5.2.0(2=α )6.3.1(3=α是 ①①线性相关 ②线性无关 ③0321=++ααα ④02321=++ααα三、复习题及参考答案1.若三阶行列式1231122331232226a a a b a b a b a c c c ---=,则 123123123a a ab b bc c c = 12 2.若方程组123123123000tx x x x tx x x x tx ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则t=⎽⎽⎽⎽1⎽⎽⎽。

线性代数试题及答案

线性代数试题及答案

线性代数试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个矩阵是可逆的?A. [1 0; 0 0]B. [1 2; 3 4]C. [1 0; 0 1]D. [0 1; 1 0]2. 矩阵的秩是指什么?A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵中线性无关的行或列的最大数目D. 矩阵的对角线元素的个数3. 线性方程组有唯一解的条件是什么?A. 方程个数等于未知数个数B. 方程组是齐次的C. 方程组的系数矩阵是可逆的D. 方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩4. 向量空间的基具有什么性质?A. 基向量的数量必须为1B. 基向量必须是正交的C. 基向量必须是线性无关的D. 基向量必须是单位向量5. 特征值和特征向量的定义是什么?A. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=λv,则λ是A的特征值,v是A的特征向量B. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^Tv=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量C. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^-1v=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量D. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=v,则λ是A的特征值,v是A的特征向量6. 线性变换的矩阵表示是什么?A. 线性变换的逆矩阵B. 线性变换的转置矩阵C. 线性变换的雅可比矩阵D. 线性变换的对角矩阵7. 以下哪个不是线性代数中的基本概念?A. 向量B. 矩阵C. 行列式D. 微积分8. 什么是线性方程组的齐次解?A. 方程组的所有解B. 方程组的特解C. 方程组的零解D. 方程组的非平凡解9. 矩阵的迹是什么?A. 矩阵的对角线元素的和B. 矩阵的行列式C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆10. 什么是正交矩阵?A. 矩阵的转置等于其逆矩阵B. 矩阵的所有行向量都是单位向量C. 矩阵的所有列向量都是单位向量D. 矩阵的所有行向量都是正交的答案:1-5 C C C C A;6-10 D D C A A二、简答题(每题10分,共20分)11. 请简述线性代数中的向量空间(Vector Space)的定义。

线性代数试题(完整试题与详细答案)

线性代数试题(完整试题与详细答案)

线性代数试题(完整试题与详细答案)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.行列式111101111011110------第二行第一列元素的代数余子式21A =( )A .-2B .-1C .1D .22.设A 为2阶矩阵,若A 3=3,则=A 2( ) A .21 B .1 C .34 D .23.设n 阶矩阵A 、B 、C 满足E ABC =,则=-1C ( ) A .AB B .BA C .11--B AD .11--A B4.已知2阶矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d c b a A 的行列式1-=A ,则=-1*)(A ( ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛----d c b aB .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a c b dC .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a cb d D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d c b a5.向量组)2(,,,21≥s s ααα 的秩不为零的充分必要条件是( ) A .s ααα,,,21 中没有线性相关的部分组 B .s ααα,,,21 中至少有一个非零向量 C .s ααα,,,21 全是非零向量D .s ααα,,,21 全是零向量6.设A 为n m ⨯矩阵,则n 元齐次线性方程组0=Ax 有非零解的充分必要条件是( )A .n r =)(AB .m r =)(AC .n r <)(AD .m r <)(A 7.已知3阶矩阵A 的特征值为-1,0,1,则下列矩阵中可逆的是( ) A .A B .AE - C .A E -- D .A E -2 8.下列矩阵中不是..初等矩阵的为( )A .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001B .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-101010001C .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100020001D .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1010110019.4元二次型4332412143212222),,,(x x x x x x x x x x x x f +++=的秩为( ) A .1B .2C .3D .410.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001010100A ,则二次型Ax x T 的规范形为( )A .232221z z z ++ B .232221z z z ---C .232221z z z --D .232221z z z -+二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。

线性代数大学试题及答案

线性代数大学试题及答案

线性代数大学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 设A是一个3阶方阵,且满足A^2 = A,则下列说法正确的是:A. A是可逆矩阵B. A是幂等矩阵C. A是正交矩阵D. A是单位矩阵答案:B2. 若矩阵A的特征值为1,则下列说法正确的是:A. 1是A的迹B. 1是A的行列式C. 1是A的一个特征值D. 1是A的秩答案:C3. 设向量组α1, α2, ..., αn线性无关,则下列说法正确的是:A. 向量组中任意向量都可以用其他向量线性表示B. 向量组中任意向量都不可以被其他向量线性表示C. 向量组中任意向量都可以被其他向量线性表示D. 向量组中任意向量都不可以被其他向量线性表示,除非它们线性相关答案:B4. 若矩阵A的秩为2,则下列说法正确的是:A. A的行向量组线性无关B. A的列向量组线性无关C. A的行向量组线性相关D. A的列向量组线性相关答案:A二、填空题(每题5分,共30分)1. 若矩阵A的行列式为0,则A的______。

答案:秩小于矩阵的阶数2. 设向量空间V的一组基为{v1, v2, ..., vn},则任意向量v∈V可以唯一地表示为______。

答案:v = c1v1 + c2v2 + ... + cnn,其中ci为标量3. 设矩阵A和B可交换,即AB = BA,则A和B的______。

答案:特征值相同4. 若线性变换T: R^n → R^m,且T是可逆的,则T的______。

答案:行列式不为零5. 设A为n阶方阵,若A的特征多项式为f(λ) = (λ-1)^2(λ-2),则A的特征值为______。

答案:1, 1, 26. 若向量组α1, α2, ..., αn线性无关,则向量组α1, α2, ..., αn, α1+α2也是______。

答案:线性相关三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述什么是矩阵的秩,并给出如何计算矩阵的秩的方法。

答案:矩阵的秩是指矩阵行向量或列向量组中线性无关向量的最大个数。

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第一部分选择题(共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。

错选或未选均无分。

1。

设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于()A. m+n B。

-(m+n) C。

n-m D。

m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于( )A。

130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3。

设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A*中位于(1,2)的元素是( )A。

–6 B。

6C. 2D. –24。

设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A。

A =0 B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1 B。

2C. 3D. 46。

设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则( )A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0 C。

有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2—β2)+…+λs(αs—βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中( )A.所有r—1阶子式都不为0B.所有r—1阶子式全为0C。

至少有一个r阶子式不等于0 D。

所有r阶子式都不为08。

设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是( )A。

η1+η2是Ax=0的一个解B。

12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1—η2是Ax=0的一个解D。

2η1-η2是Ax=b的一个解9。

设n阶方阵A不可逆,则必有()A。

秩(A)〈n B。

秩(A)=n—1C.A=0D。

方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C。

A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有( )A。

k≤3 B. k<3C. k=3 D。

k〉312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1 B。

|A|必为1C。

A—1=A T D。

A的行(列)向量组是正交单位向量组13。

设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC。

则( )A.A与B相似B。

A与B不等价C。

A与B有相同的特征值D. A与B合同14。

下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪B。

3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D。

111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内.错填或不填均无分。

15。

11135692536=。

16.设A=111111--⎛⎝⎫⎭⎪,B=112234--⎛⎝⎫⎭⎪.则A+2B= .17.设A=(a ij)3×3,|A|=2,A ij表示|A|中元素a ij的代数余子式(i,j=1,2,3),则(a11A21+a12A22+a13A23)2+(a21A21+a22A22+a23A23)2+(a31A21+a32A22+a33A23)2= .18。

设向量(2,-3,5)与向量(—4,6,a)线性相关,则a= .19。

设A是3×4矩阵,其秩为3,若η1,η2为非齐次线性方程组Ax=b的2个不同的解,则它的通解为。

20。

设A是m×n矩阵,A的秩为r(<n),则齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系中含有解的个数为。

21。

设向量α、β的长度依次为2和3,则向量α+β与α—β的内积(α+β,α-β)= 。

22.设3阶矩阵A的行列式|A|=8,已知A有2个特征值-1和4,则另一特征值为。

23。

设矩阵A =010********---⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪,已知α=212-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪是它的一个特征向量,则α所对应的特征值为 。

24.设实二次型f (x 1,x 2,x 3,x 4,x 5)的秩为4,正惯性指数为3,则其规范形为 . 三、计算题(本大题共7小题,每小题6分,共42分)25。

设A =120340121-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪,B =223410--⎛⎝ ⎫⎭⎪.求(1)AB T;(2)|4A |。

26.试计算行列式3112513420111533------. 27。

设矩阵A =423110123-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪,求矩阵B 使其满足矩阵方程AB =A +2B 。

28.给定向量组α1=-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪2103,α2=1324-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪,α3=3021-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪,α4=0149-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪. 试判断α4是否为α1,α2,α3的线性组合;若是,则求出组合系数。

29.设矩阵A =12102242662102333334-----⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪. 求:(1)秩(A );(2)A 的列向量组的一个最大线性无关组。

30。

设矩阵A=022234243----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪的全部特征值为1,1和-8.求正交矩阵T 和对角矩阵D ,使T -1AT =D 。

31.试用配方法化下列二次型为标准形f (x 1,x 2,x 3)=x x x x x x x x x 12223212132323444+-+--,并写出所用的满秩线性变换。

四、证明题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)32。

设方阵A 满足A 3=0,试证明E -A 可逆,且(E —A )-1=E +A +A 2.33。

设η0是非齐次线性方程组Ax=b 的一个特解,ξ1,ξ2是其导出组Ax=0的一个基础解系.试证明(1)η1=η0+ξ1,η2=η0+ξ2均是Ax=b 的解; (2)η0,η1,η2线性无关.答案:一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)1.D 2。

B 3。

B 4。

D 5.C 6.D 7。

C 8.A 9.A 10。

B 11.A 12.B 13。

D 14.C 二、填空题(本大题共10空,每空2分,共20分) 15。

6 16. 337137--⎛⎝⎫⎭⎪17. 4 18。

–1019。

η1+c (η2-η1)(或η2+c(η2—η1)),c 为任意常数 20. n —r 21. –5 22。

–2 23. 124。

z z z z 12223242++-三、计算题(本大题共7小题,每小题6分,共42分)25。

解(1)AB T=120340*********-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪=861810310⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪. (2)|4A |=43|A |=64|A |,而|A |=1203401212-=-。

所以|4A |=64·(-2)=-128 26.解31125134201115335111111310010553------=----- =511111155---- =5116205506255301040---=---=+=.27.解 AB =A +2B 即(A —2E )B =A ,而(A -2E )-1=2231101211431531641--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪=-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪-.所以 B =(A —2E )-1A =153164110123---⎝ ⎭⎪⎪⎪-⎝ ⎭⎪⎪⎪=3862962129-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪. 28.解一 ----⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪−→−-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪2130130102243419053213010112013112 −→−--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪−→−⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪135011200880014141035011200110000−→−⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪1002010100110000,所以α4=2α1+α2+α3,组合系数为(2,1,1). 解二 考虑α4=x 1α1+x 2α2+x 3α3,即 -++=-=-+=+-=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪230312243491231223123x x x x x x x x x x .方程组有唯一解(2,1,1)T,组合系数为(2,1,1).29.解 对矩阵A 施行初等行变换A −→−-----⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪12102000620328209632 −→−-----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪−→−----⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪⎪1210203283000620002171212032830003100000=B . (1)秩(B )=3,所以秩(A )=秩(B )=3。

(2)由于A 与B 的列向量组有相同的线性关系,而B 是阶梯形,B 的第1、2、4列是B的列向量组的一个最大线性无关组,故A 的第1、2、4列是A 的列向量组的一个最大线性无关组.(A 的第1、2、5列或1、3、4列,或1、3、5列也是)30.解 A 的属于特征值λ=1的2个线性无关的特征向量为ξ1=(2,—1,0)T , ξ2=(2,0,1)T。

经正交标准化,得η1=550/-⎝ ⎭⎪⎪⎪,η2=451553//⎝ ⎭⎪⎪⎪.λ=-8的一个特征向量为ξ3=122-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪,经单位化得η3=132323///.-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪所求正交矩阵为 T =25521515135545152305323////////--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪.对角矩阵 D =100010008-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪.(也可取T =25521515130532355451523////////---⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪.)31.解 f(x 1,x 2,x 3)=(x 1+2x 2-2x 3)2-2x 22+4x 2x 3—7x 32=(x 1+2x 2-2x 3)2—2(x 2—x 3)2-5x 32.设y x x x y x x y x 11232233322=+-=-=⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪, 即x y y x y y x y 112223332=-=+=⎧⎨⎪⎩⎪,因其系数矩阵C =120011001-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪⎪可逆,故此线性变换满秩。

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