考研数学一(矩阵及其运算)模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学一(矩阵及其运算)模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.下列命题中不正确的是A.如A是n阶矩阵,则(A—E)(A+E)=(A+E)(A—E).B.如A,B均是n×1矩阵,则ATB=BTA.C.如A,B均是n阶矩阵,且AB=0,则(A+B)2=A2+B2.D.如A是n阶矩阵,则AmAk=AkAm.正确答案:C解析:(A)中,由乘法有分配律,两个乘积均是A2一E,而(D)是因乘法有结合律,两乘积都是Am+k,故(A),(D)都正确.关于(B),由于ATB,BTA都是1×1矩阵,而1阶矩阵的转置仍是其自身,故ATB=(ATB)T=BTA亦正确.唯(C)中,从AB=0还不能保证必有BA=0,例如A=,则AB=,因此,(C)不正确.选(C).知识模块:矩阵及其运算2.已知3阶矩阵A可逆,将A的第2列与第3列交换得B,再把B的第1列的一2倍加至第3列得C,则满足PA-1=C-1的矩阵P为A.B.C.D.正确答案:B解析:对矩阵A作一次初等列变换相当于用同类的初等矩阵右乘A,故应选(B).知识模块:矩阵及其运算3.设A,P均为3阶矩阵,PT为P的转置矩阵,且PTAP=.若P=(α1,α2,α3),Q=(α1+α2,α2,α3),则QTAQ=A.B.C.D.正确答案:A解析:对矩阵P作一次初等列变换:把第2列加至第1列,便可得到矩阵Q.若记E12(1)=,则Q=PE12(1).那么QTAQ=[PE12(1)]TA[PE12(1)]=(1)(PTAP)E12(1)所以应选(A).知识模块:矩阵及其运算4.设A是任一n(n≥3)阶方阵,A*是其伴随矩阵,又k为常数,且k≠0,±1,则必有(kA)*=A.kA*.B.kn-1A*.C.knA*.D.k-1A*.正确答案:B解析:由于kA=(kaij),故行列式|kA|的代数余子式按定义为再根据伴随矩阵的定义知应选(B).知识模块:矩阵及其运算5.设A,B是n阶矩阵,则C=的伴随矩阵是A.B.C.D.正确答案:D解析:由于CC*=|C|E=|A||B|E,因此应选(D).另外,作为选择题不妨附加条件A,b可逆,那么知识模块:矩阵及其运算6.设A,B,C是n阶矩阵,且ABC=E,则必有A.CBA=E.B.BCA=E.C.BAC=E.D.ACB=E.正确答案:B解析:由ABC=E知A(BC)=(BC)A=E,或(AB)C=C(AB)=E,可见(B)正确.由于乘法不一定能交换,故其余不恒成立.知识模块:矩阵及其运算7.设A,B,C均为n阶矩阵,E为n阶单位矩阵,若B=E+AB,C=A+CA,则B—C=A.E.B.一E.C.A.正确答案:A解析:由B=E+AB(E一A)B=EB=(E—A)-1;C=A+CAC(E—A)=AC=A(E—A)-1(或C=AB).那么B—C=(E一A)-1-A(E—A)-1=(E—A)(E 一A)-1=E(或B—C=B—AB=E).故选(A).知识模块:矩阵及其运算填空题8.设A,B均是n阶对称矩阵,则AB是对称矩阵的充要条件是__________.正确答案:AB=BA解析:两个对称矩阵的乘积不一定是对称矩阵.例如而AB对称AB=BTAT=BA.所以应填:AB=BA.知识模块:矩阵及其运算9.设α,β均为3维列向量,βT是β的转置矩阵,如果则αTβ=___________.正确答案:5解析:设α=(a1,a2,a3)T,β=(b1,b2,b3)T,则而αTβ=(a1,a2,a3)=a1b1+a2b2+a3b3,注意到αTβ正是矩阵αβT的主对角线元素之和,所以αTβ=1+6+(-2)=5.知识模块:矩阵及其运算10.设α=(1,2,3)T,β=(1,,0)T,A=αβT,则A3=_________.正确答案:解析:由于A=αβT==2.所以A3=(αβT)(αβT)(αβT)=α(βTα)(βT α)βT=4αβT=4A= 知识模块:矩阵及其运算11.已知A=,则An=___________.正确答案:解析:由于A=λE+J,其中J=,而进而知J4=J5=…=0.于是知识模块:矩阵及其运算12.已知A=,则An=__________.正确答案:解析:对A分块为则B=3E+J,由于J3=J4=…=0,于是Bn=(3E+J)n=3nE+3n -2J2.而C=(3,-1),C2=6C,…,Cn=6n-1C,所以知识模块:矩阵及其运算13.设A=,则A2013一2A2012=___________.解析:由于A2013一2A2012=(A一2E)A2012,而A一2E=试乘易见(A 一2E)A=0,从而A2013一2A2012=0.知识模块:矩阵及其运算14.已知PA=BP,其中P=,则A2012=__________.正确答案:E解析:因为矩阵P可逆,由PA=BP得A=P-1BP.那么A2=(P-1BP)(P-1BP)=P-1B(PP-1)BP=P-1B2P.归纳地A2012=P-1B2012P.因为,易见B2012=E.所以A2012=P-1EP=E.知识模块:矩阵及其运算15.已知2CA一2AB=C—B,其中A=,则C3=____________.正确答案:解析:由2CA一2AB=C-B得2CA一C=2AB—B.故有C(2A—E)=(2A—E)B.因为2A—E=可逆,所以C=(2A—E)B(2A—E)-1.那么C3=(2A—E)B3(2A—E)-1 知识模块:矩阵及其运算16.已知A=,则An=___________.正确答案:解析:先求A的特征值与特征向量.由对λ=0,由(0E—A)x=0,解出α1=;对λ=6,由(6E—A)x=0,解出α2=令P=.而A=PAP-1,于是知识模块:矩阵及其运算17.=___________.正确答案:解析:E12=是初等矩阵,左乘A=所得E12A是A作初等行变换(1,2两行对换),而E122011A表示A作了奇数次的1,2两行对换,相当于矩阵A作了一次1,2两行对换,故而右乘E13是作1,3两列对换,由于是偶数次对换,因而结果不变,即为所求.知识模块:矩阵及其运算18.设A=,(A-1)*是A-1的伴随矩阵,则(A-1)*=__________.正确答案:解析:因为A-1.(A-1)*=|A-1|E,有(A-1)*=|A-1|A=A.本题|A|=6,所以(A-1)*= 知识模块:矩阵及其运算19.已知n阶行列式|A|=,则|A|的第k行代数余子式的和Ak1+Ak2+…+Akn=___________.正确答案:解析:若依次求每个代数余子式再求和,这很麻烦.我们知道,代数余子式与伴随矩阵A*有密切的联系,而A*与A-1又密不可分.对于A用分块技巧,很容易求出A-1.由于又因A*=|A|A-1,那么可见Ak1+Ak2+…+Akn= 知识模块:矩阵及其运算20.(Ⅰ)已知A=,则(A*)-1=____________.(Ⅱ)已知A=,则A-1=____________.(Ⅲ)设A,B均为三阶矩阵,E是三阶单位矩阵,已知AB=A 一2B,B=,则(A+2E)-1=____________.(Ⅳ)设A=,B=(E+A)-1(E—A),则(E+B)-1=____________.(Ⅴ)如A3=0,则(E+A+A2)-1=____________.正确答案:解析:(Ⅰ)由AA*=|A|E,有(Ⅱ)A=(Ⅲ)由AB=A一2B有AB+2B=A+2E 一2E,得知(A+2E)(E-B)=2E,即(A+2E)(E一B).(Ⅳ)由于B+E=(E+A)-1(E 一A)+E=(E+A)-1(E—A)+(E+A)-1(E+A) =(E+A)-1[(E—A)+(E+A)]=2(E+A)-1,故(B+E)-1=(E+A).(Ⅴ)注意(E—A)(E+A+A2)=E—A3=E.知识模块:矩阵及其运算解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
21.设A=,则A*的值.正确答案:涉及知识点:矩阵及其运算22.已知A是n阶对称矩阵,B是n阶反对称矩阵,证明A-B2是对称矩阵.正确答案:因为A—B2=A一BB=A+BTB,则有(A一B2)T=(A+BTB)T=AT+(BTB)T=A+BTB=A一B2.所以A一B2是对称矩阵.涉及知识点:矩阵及其运算23.证明上三角矩阵的乘积仍是上三角矩阵.正确答案:设A=(aij),B=(bij)都是n阶上三角矩阵.对AB=C=(cij),按矩阵乘法定义,有cij=ai1b1j+…+aii-1bi-1j+aiibij+aii+1bi+1j+…+ainbnj.由于A 是上三角矩阵,则ai1=ai2=…=aii-1=0.因为B是上三角矩阵,当i>j时,有bij=bi+1j=…=bnj=0.因此,当i>j时,cij中的每一项都为0,从而cij=0.即AB 是上三角矩阵.涉及知识点:矩阵及其运算24.某企业对其职工进行分批脱产技术培训,每年从在岗人员中抽调30%的人参加培训,而参加培训的职工中有60%的人结业回岗,假设现有在岗职工800人,参加培训人员是200人,试问两年后在岗与脱产培训职工各有多少人(假设职工人数不变)?正确答案:用xi,yi分别表示i年后在岗与脱产职工的人数,x0,y0为目前在岗与脱产的人数,则所以,两年后在岗职工668人,培训人员332人.涉及知识点:矩阵及其运算25.已知A=证明A2=lA,并求l.正确答案:因为A中任两行、任两列都成比例,故可把A分解成两个矩阵相乘,即A=(b1,b2,b3),那么,由矩阵乘法的结合律,有A2=(b1,b2,b3).由于(b1,b2,b3)=a1b1+a2b2+a3b3是1×1矩阵,是一个数,记为l,则有A2=lA.涉及知识点:矩阵及其运算26.已知A,B及A,C都可交换,证明A,B,C是同阶矩阵,且A与BC可交换.正确答案:设A是m×n矩阵,由AB可乘,故可设B是n×s矩阵.又因BA可乘,所以m=s.那么AB是m阶矩阵,BA是n阶矩阵.从A和B可交换,即AB=BA,得m=n,即A,B是同阶矩阵,同理,C与A,B也同阶,由结合律,有A(BC)=(AB)C=(BA)C=B(AC)=B(CA)=(BC)A,所以,A与BC可交换.涉及知识点:矩阵及其运算27.求与A=可交换的矩阵.正确答案:设,则有高斯消元,解出x1=2t+u,x2=2t,x3=t,x4=u.所以为所求.涉及知识点:矩阵及其运算28.已知A=,其中a1,a2,…,an两两不等.证明与A可交换的矩阵只能是对角矩阵.正确答案:设A与A可交换,并对A分别按列(行)分块,记为那么ajaij=aiaij,又因ai≠aj,可见aij=0(i≠j),即A是对角矩阵.涉及知识点:矩阵及其运算29.已知矩阵A=,求可逆矩阵P和Q,使PAQ=B.正确答案:对A作初等变换,有涉及知识点:矩阵及其运算30.设A为n阶可逆矩阵,证明:(A*)*=|A|n-2A.正确答案:用伴随矩阵A*替换关系式AA*=|A|E中的矩阵A,得到A*(A*)*=|A*|E.由于|A*|=|A|n-1,从A可逆知A*可逆.又因(A*)-1=,于是得到(A*)*=|A*|(A*)-1=|A|n-1.=|A|n-2A.涉及知识点:矩阵及其运算31.设A是n阶正交矩阵,证明A*也是正交矩阵.正确答案:由AAT=E,从行列式乘法公式知|A|2=|A|.|AT|=1.又因A-1=AT,于是A*=|A|A-1=|A|AT,那么A*(A*)T=|A|AT.|A|A=|A|2ATA=E.类似地(A*)TA*=E.所以,A*是正交矩阵.涉及知识点:矩阵及其运算32.已知A是3阶非零矩阵,且aij=Aij(=1,2,3),证明A可逆,并求|A|.正确答案:因为A是非零矩阵,不妨设a11≠0,那么按第一行展开,并将aij=Aij代入,即有|A|=a11A11+a12A12+a13A13=>0,所以,A可逆.即AT=A*,那么对AA*=|A|E两边取行列式,有|A|2=|A|.|AT|=||A|E|=|A|3,得|A|2(|A|-1)=0.从而|A|=1.涉及知识点:矩阵及其运算33.求A=的逆矩阵.正确答案:用伴随矩阵(2.10),得所以A*= 涉及知识点:矩阵及其运算34.已知A是n阶对称矩阵,且A可逆,如(A—B)2=E,化简(E+A-1BT)T(E 一BA-1)-1.正确答案:原式=[ET+(A-1BT)T][AA-1一BA-1]-1=[E+B(A-1)T][(A —B)A-1]-1=[E+B(AT)-1]A(A一B)-1=(E+BA-1)A(A一B)=(A+B)(A一B).涉及知识点:矩阵及其运算35.设A是n阶矩阵,若A2=A,证明A+E可逆.正确答案:由于A2=A,故A2一A一2E=-2E,那么(A+E)(A一2E)=-2E,即(A+E)=E,按定义可知A+E可逆.涉及知识点:矩阵及其运算。
考研数学一(行列式、矩阵)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研数学一(行列式、矩阵)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.[2014年]行列式=( ).A.(ad-bc)2B.一(ad-bc)2C.a2d2一b2c2D.一a2d2+b2c2正确答案:B解析:令,则此为非零元素仅在主、次对角线上的行列式,即得|A|=一(ad-bc)(ad-bc)=一(ad-bc)2.仅B入选.知识模块:行列式2.设A是m×n矩阵,B是n×m矩阵,则( ).A.当m>n时,必有行列式|AB|≠0B.当m>n时,必有行列式|AB|=0C.当n>m时,必有行列式|AB|≠0D.当n>m时,必有行列式|AB|=0正确答案:B解析:利用矩阵秩和乘积矩阵秩的两不大于法则确定正确选项.因AB为m 阶矩阵,行列式|AB|是否等于零取决于其秩是否小于m.利用矩阵秩的两不大于法则得到m>n时,有秩(A)≤min{m,n}=n<m,秩(B)≤min{m,n}=n <m.再利用乘积矩阵秩的两不大于法则得到秩(AB)≤min{秩(A),秩(B)}<m,而AB为m阶矩阵,故|AB|=0.仅B入选.知识模块:行列式3.[2012年]设A为三阶矩阵,P为三阶可逆矩阵,且P-1AP=.若P=[α1,α2,α3],Q=[α1+α2,α2,α3],则Q-1AQ=( ).A.B.C.D.正确答案:B解析:因Q=[α1+α2,α2,α3]=[α1,α2,α2],故因而Q-1AQ 知识模块:矩阵4.[2008年] 设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵,若A3=O,则( ).A.E—A不可逆,E+A不可逆B.E—A不可逆,E+A可逆C.E—A可逆,E+A可逆D.E—A可逆,E+A不可逆正确答案:C解析:由A3=O知A为幂零矩阵,故其特征值λ1=λ2=…=λn=0,因而E —A与E+A的n个特征值均为μ1=μ2=…=μn=1,故E一A与E+A没有零特征值.可知,它们均可逆.知识模块:矩阵填空题5.设n阶矩阵,则|A|=______.正确答案:(一1)n-1(n一1)解析:|A|是行和与列和都相等的行列式.将各列加到第1列,提取公因式n一1,去掉与第1列成比例的分列,化为下三角形行列式,得=(一1)n-1(n 一1).知识模块:行列式6.[2015年] n阶行列式=______.正确答案:2n+1-2解析:按第1行展开得到递推关系式:=2Dn-1+2(一1)n+1(一1)n-1=2Dn-1+2.依此递推,得到Dn=2Dn-1+2=2(2Dn-2+2)+2=22Dn-2+22+2=22(2Dn-3+2)+22+2=23Dn-3+23+22+2 =…=2n-1D1+2n-1+2n-2+…+22+2=2n-1·2+2n-1+2n-2+…+22+2=2n+2n-1+2n-2+…+22+2=2(1+2+22+…+2n-1).由等比级数求和的公式a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1=,令a1=2,q=2,得到Dn=2(1+2+22+…+2n-1)==(一1)(2—2n+1)=2n+1-2.知识模块:行列式7.[2016年]行列式=______.正确答案:λ4+λ3+2λ2+3λ+4解析:=λ[λ·λ·(λ+1)+0·2·0+3(-1)(一1)一0·λ·3一(一1)·2·λ—(λ+1)(一1)·0]+4=λ4+λ3+2λ2+3λ+4.知识模块:行列式8.设A,B为n阶矩阵,|A|=2,|B|=一3,则|2A*B-1|=______.正确答案:一22n-1/3解析:由|kA|=kn|A|.A*=|A|A-1,|A*|=|A|n-1,|B-1|=1/|B|,有|2A*B-1|=|2A*||B-1|=2n|A*|(1/|B|)=2n|A|n-1一/|B|=2n2n-1/(一3)=一22n-1/3.知识模块:行列式9.[2005年] 设α1,α2,α3均为三维列向量,记矩阵A=[α1,α2,α3],B=[α1+α2+α3,α1+2α2+4α3,α1+3α2+9α3].如|A|=1,那么|B|=______·正确答案:2解析:B=[α1+α2+α3,α1+2α2+4α3,α1+3α2+9α3]=[α1,α2,α3]=AC.其中为三阶范德蒙行列式,则|C|=(2—1)×(3—1)×(3—2)=2,故|B|=|A||C|=2×1=2.知识模块:行列式10.[2006年]设矩阵,E为二阶单位矩阵,矩阵B满足BA=B+2E,则|B|=______.正确答案:2解析:由BA=B+2E得|B(A—E)|=|2E|=22=4,故|B||A—E|=4,|B|=4/|A—E|=4/2=2.知识模块:行列式11.[2004年]设矩阵,矩阵B满足ABA*=2BA*+E,其中A*为A的伴随矩阵,E是单位矩阵,则|B|=______.正确答案:1/9解析:在所给方程的两边同时右乘A,利用A*A=|A|E,得到ABA*A=2BA*A+A,即|A|AB=2|A|B+A,移项即得|A|(A一2E)B=A.两边取行列式,得到|A|(A-2E)B|=|A|,即|A|3|(A-2E)B|=|A|,|A|2|A一2E||B|=1,再由|A|=3,|A一2E|=1得到所求行列式|B|=1/|A|2=1/9.知识模块:行列式12.设三阶矩阵A的特征值为1,2,2,E为三阶单位矩阵,则|4A-1一E|=______.正确答案:3解析:所求结果应与A能否与对角矩阵相似无关,现用加强条件法求出此结果.如A与对角矩阵相似,则存在可逆矩阵P,使得P-1AP=diag(1,2,2)=Λ,即A=PΛP-1.于是A-1=PΛ-1P-1,4A-1一E=4PΛ-1P-1一PEP-1=P(4Λ-1一E)P-1.两端取行列式有|4A-1一E|=|P||4Λ-1一E||P-1|=|4Λ-1一E|=|4diag(1,1/2,1/2)一E|=3.知识模块:行列式13.[2013年] 设A=(aij)是三阶非零矩阵,|A|为A的行列式,Aij为aij的代数余子式.若aij+Aij=0(i,j=1,2,3),则|A|=______.正确答案:-1解析:由aij=一Aij,则(aij)T=一(Aij)T=一(Aji),即AT=一A*,从而|A|=|AT|=|—A*|=(一1)3|A|3-1=一|A|2.即|A|2+|A|=|A|(|A|+1)=0,故|A|=0或|A|=一1.若|A|=0,则由|A|=ai1Ai1+ai2Ai2+ai3Ai3=一(ai12+ai22+ai32)=0 (i=1,2,3)得到aij=0(i,j=1,2,3),即矩阵A为零矩阵.这与假设矛盾,故|A|=一1. 知识模块:行列式14.若齐次线性方程组只有零解,则λ应满足的条件是______.正确答案:λ≠1解析:因方程个数与未知数的个数相同,又该方程组只有零解,可知,|A|≠0.而于是当λ≠1时,|A |≠0,即该方程组只有零解.知识模块:行列式15.设α为三维列向量,αT是α的转置.若ααT=,则αTα=______.正确答案:3解析:由ααT= 知,于是αTα=3.知识模块:矩阵16.设,而n≥2为整数,则An一2An-1=______.正确答案:O解析:先求出n=2和n=3时A2,A3的表示式,然后归纳递推求出An.当n=2时,A2==2A.当n=3时,A2=A2·A=2A·A=2A2=2·2A=22A.设Ak=2k-1A,下面证Ak+1=2kA.事实上,有Ak+1=Ak·A=2k-1A·A=2k-1A2=2k-1·2A=2kA.因而对任何自然数n,有An=2n-1A,于是An一2An-1=2n-1A一2·2n-2A=O.知识模块:矩阵解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研(数学一)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研(数学一)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2011)已知当x→0时,函数f(x)=3sin.x=sin 3x与cxk是等价无穷小,则( )A.k=1,c=4.B.k=1,c=4.C.k=3,c=4.D.k=3,c=-4.正确答案:C解析:因为当x→0时,函数f(x)=3sin x=sin 3x与cxk是等价无穷小,所以从而k-1=2,即k=3,于是故应选C.2.(2012)设函数f(x)=(ex-1)(e2x-2).….(enx-n),其中n为正整数,则f’(0)=( ) A.(-1)n-1(n-1)!.B.(-1)n(n-1)!.C.(-1)n-1n!.D.(-1)nn!.正确答案:A解析:利用导数的定义求f’(0).故应选A.3.(2012)曲线的渐近线的条数为( )A.0.B.1.C.2.D.3.正确答案:C解析:应同时考虑水平渐近线、铅直渐近线与斜渐近线.因为所以y=1是曲线的水平渐近线,同时说明曲线无斜渐近线.又因为所以x=1是曲线的铅直渐近线,x=-1不是曲线的铅直渐近线.综上所述,应选C.4.(2009)设A,B均为2阶矩阵,A*,B*分别为A,B的伴随矩阵.若|A|=2,|B|=3,则分块矩阵的伴随矩阵为( )A.B.C.D.正确答案:B解析:本题主要考查分块矩阵的行列式、伴随矩阵的相关公式以及分块矩阵的逆矩阵.由=(-1)2×2|A||B|=6知,矩阵可逆,从而故应选B.5.(2006)设A、B为两个随机事件,且P(B)>0,P(A|B)=1,则必有( ) A.P(A∪B)>P(A).B.P(A∪B)>P(B).C.P(A∪B)=P(A).D.P(A∪B)=-P(B).正确答案:C解析:本题主要考查乘法公式与加法公式.由已知条件与乘法公式有P(AB)=P(B)P(A|B)=P(B),再由加法公式有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A).故应选C.6.(2003)设函数f(x)在(-∞,+∞)内连续,其导函数的图形如图1所示,则f(x)有( )A.一个极小值点和两个极大值点.B.两个极小值点和一个极大值点.C.两个极小值点和两个极大值点.D.三个极小值点和一个极大值点.正确答案:C解析:本题主要考查导函数y=f’(x)与函数y=f(x)的图形的关系与一元函数的极值(点).由于已知函数是抽象函数,无法用推理法及反例排除法解决.考虑用y=f’(x)与y=f(x)的图形之间的关系画出y=f(x)的图形,利用定性分析的方法解决该问题.根据y=f’(x)的图形画出y=f(x)的图形,如图2所示,根据y=f(x)的图形知,f(x)有两个极小值点和两个极大值点.故应选C.7.(2011)函数f(x)=ln|(x-1)(x-2)(x-3)|的驻点个数为( )A.0.B.1.C.2.D.3.正确答案:C解析:因为,所以x=1,x=2,x=3是曲线y=f(x)的铅直渐近线.又,由此可画出f(x)=ln|(x-1)(x-2)(x-3)|的草图,如图3所示,由图形可知,存在两点x1,x2,使得f’(x1)=f’(x2)=0,即f(x)有两个驻点.故应选C.8.(2006)设函数y=f(x)具有二阶导数,且f’(x)>0,f’’(x)>0,△x为自变量x在点x0处的增量,△y与dy分别为f(x)在点x0处对应的增量与微分,若△x>0,则( )A.0<dy<△y.B.0<△y<dy.C.△y<dy<0.D.dy<△y<0.正确答案:A解析:△y=f(x0+△x)-(x0)=f’(ξ)△x (x0<ξ<x0+△x).因为f’’(x)>0,所以f’(x)单调增加,从而f’(ξ)>f’(x0),于是△y=f’(ξ)△x>f’(x0)△x=dy.又因为f’(x)>0,所以0<dy<△y.故应选A.9.(1999)设两个相互独立的随机变量X和Y分别服从正态分布N(0,1)和N(1,1),则( )A.P{X+Y≤0}=B.P{X+Y≤1}=C.P{X-Y≤0}=D.P{X-Y≤1}=正确答案:B解析:由于均服从正态分布且相互独立的随机变量的线性组合仍然服从正态分布,所以由正态分布的几何意义知,正态分布的密度函数关于均值左右对称,于是其小于均值的概率为,从而P{X+Y≤1}=故应选B.10.(2002)设函数y=f(x)在(0,+∞)内有界且可导,则( )A.B.C.D.正确答案:B解析:取,因为排除A、C、D.故应选B.11.(2005)以下四个命题中,正确的是( )A.若f’(x)在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.B.若f(x)在(0,1)内连续,则f(x)在(0,1)内有界.C.若f’(x)在(0,1)内有界,则f(x)在(0,1)内有界.D.若f(x)在(0,1)内有界,则f’(x)在(0,1)内有界.正确答案:C解析:取f’(x)=,在(0,1)内连续,但f(x)=lnx在(0,1)内无界,排除A.取f(x)=,在(0,1)内连续,但f(x)在(0,1)内无界,排除B.取f(x)=,在(0,1)内有界,但f’(x)=在(0,1)内无界,排除D.故应选C.12.(2004)设f’(x)在[a,b]上连续,且f’(a)>0,f’(b)<0,则下列结论中错误的是( )A.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)>f(a).B.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)>f(b).C.至少存在一点x0∈(a,b),使f’(x0)=0.D.至少存在一点x0∈(a,b),使f(x0)=0.正确答案:D解析:取f(x)=2-x2,x∈[-1,1],则f’(x)=-2x在[a,b]=[-1,1]上连续,且f’(a)=f’(-1)=2>0,f’(b)=f’(1)=-2<0,满足已知条件.由f(x)=2-x2的图形可知,在(-1,1)内,f(x)>1,即对任意x0∈(-1,1),都有f(x0)≠0,这表明D选项是错误的.故应选D.13.(2001)设f(x)的导数在x=a处连续,又,则( )A.x=a是f(x)的极小值点.B.x=a是f(x)的极大值点.C.(a,f(a))是曲线y=f(x)的拐点.D.x=a不是f(x)的极值点,(a,f(a))也不是曲线y=f(x)的拐点.正确答案:B解析:由f(x)的导数在x=a处连续及=f’(a)=0,即x=a是f(x)的驻点.从而所以x=a是f(x)的极大值点.故应选B.14.(2003)设f(x)为不恒等于零的奇函数,且f’(0)存在,则函数g(x)=( ) A.在x=0处左极限不存在.B.有跳跃间断点x=0.C.在x=0处右极限不存在.D.有可去间断点x=0.正确答案:D解析:因为f(x)为不恒等于零的奇函数,所以f(0)=0,又f’(0)存在.所以故x=0是g(x)的可去间断点.应选D.15.(2005)设函数u(x,y)=φ(x+y)+φ(x+y)+其中函数φ具有二阶导数,ψ具有一阶导数,则必有( )A.B.C.D.正确答案:B解析:取φ(x)=x2,ψ(x)=0,则u(x,y)=(x+y)2+(x-y)2=2x2+2y2.于是由此可知,选项A、C、D都不正确.故应选B.16.(2005)设an>0,n=1,2,…,若收敛,则下列结论正确的是( ) A.B.C.D.正确答案:D解析:取收敛,但发散,排除A;发散,排除B;发散,排除C.故应选D.17.(2002)设A是m×n矩阵,B是n×m矩阵,则线性方程组(AB)X=0( ) A.当n>m时仅有零解.B.当n>m时必有非零解.C.当m>n时仅有零解.D.当m>n时必有非零解.正确答案:D解析:(推理法)因为当n<m时,齐次线性方程组BX=0有非零解,从而线性方程组(AB)X=0有非零解,故应选D.18.(2002)设向量组α1,α2,α3线性无关,向量β1可由α1,α2,α3线性表示,而向量β2不能由α1,α2,α3线性表示,则对任意常数k,必有( )A.α1,α2,α3,kβ1+β2线性无关.B.α1,α2,α3,kβ1+β2线性相关.C.α1,α2,α3,β1+kβ2线性无关.D.α1,α2,α3,β1+kβ2线性相关.正确答案:A解析:因为β2不能由α1,α2,α3线性表示,则α1,α2,α3,β2线性无关.取k=0,由B知,α1,α2,α3,β2线性相关,与α1,α2,α3,β2线性无关矛盾,排除B.取k=0,由C知,α1,α2,α3,β1线性无关,则β1不能由α1,α2,α3线性表示,与已知条件矛盾,排除C.取k=1,由D知,α1,α2,α3.β1+β2线性相关,因为α1,α2,α3线性无关,所以β1+β2可由α1,α2,α3线性表示,而β1可由α1,α2,α3线性表示,于是β2可由α1,α2,α3线性表示,与已知条件矛盾,排除D.故应选A.填空题19.(2000)=_____,正确答案:解析:由定积分的几何意义,表示由直线x=0,x=1,y=0与曲线y=所围成的图形的面积,如图5所示,所以(其中S为单位圆(x-1)2+y2≤1的面积).20.(2001)(x3+sin2x)cos2xdx=_______.正确答案:解析:21.(2012)设区域D是由曲线y=sinx,x=,y=1围成,则(x5y-1)dxdy=_______.正确答案:-π解析:22.(2008)设D={(x,y)|x2+y2≤1},则(x2-y)dxdy=______.正确答案:解析:因为积分区域D关于x轴对称,函数y关于y是奇函数,所以.由轮换对称性以及极坐标下二重积分的计算方法,有23.(2009)设Ω={(x,y,z)|x2+y2+z2≤1},则z2dxdydz=_______.正确答案:解析:利用轮换对称性,有再利用球坐标下三重积分的计算有24.(2007)设曲面∑:|x|+|y|+|z|=1,则=_______.正确答案:解析:因为∑关于yOz平面对称,x关于x为奇函数,所以.由轮换对称性,其中S是∑的表面积,记∑在第一卦限部分的面积为S1.如图8所示,则。
考研数学一(线性代数)模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学一(线性代数)模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.设A是三阶矩阵,B是四阶矩阵,且|A|=2,|B|=6,则为( ).A.24B.一24C.48D.一48正确答案:D解析:知识模块:线性代数部分2.设A为二阶矩阵,且A的每行元素之和为4,且|E+A|=0,则|2E+A2|为( ).A.0B.54C.-2D.-24正确答案:B解析:因为A的每行元素之和为4,所以A有特征值4,又|E+A|=0,所以A有特征值一1,于是2E+A2的特征值为18,3,于是|2E+A2|=54,选(B).知识模块:线性代数部分3.设n维行向量,A=E—αTα,B=E+2αTα,则AB为( ).A.0B.一EC.ED.E+αTα正确答案:C解析:知识模块:线性代数部分4.设A,B为n阶矩阵,则下列结论正确的是( ).A.若A,B可逆,则A+B可逆B.若A,B可逆,则AB可逆C.若A+B可逆,则A—B可逆D.若A+B可逆,则A,B都可逆正确答案:B解析:若A,B可逆,则|A|≠0,|B|≠0,又|AB|=|A||B|,所以|AB|≠0,于是AB可逆,选(B).知识模块:线性代数部分5.设A,B为n阶对称矩阵,下列结论不正确的是( ).A.AB为对称矩阵B.设A,B可逆,则A-1+B-1为对称矩阵C.A+B为对称矩阵D.kA为对称矩阵正确答案:A解析:由(A+B)T=AT+BT=A+B,得A+B为对称矩阵;由(A-1+B-1)T=(A-1)T+(B-1)T=A-1+B-1,得A-1+B-1为对称矩阵;由(ka)T=kAT=kA,得kA为对称矩阵,选(A).知识模块:线性代数部分6.设A,B皆为n阶矩阵,则下列结论正确的是( ).A.AB=0的充分必要条件是A=0或B=0B.AB≠0的充分必要条件是A≠0且B≠0C.AB=0且r(A)=n,则B=0D.若AB≠0,则|A|≠0或|B|≠0正确答案:C解析:知识模块:线性代数部分7.n阶矩阵A经过若干次初等变换化为矩阵B,则( ).A.|A|=|B|B.|A|≠|B|C.若|A|=0则|B|=0D.若|A|>0则|B|>0正确答案:C解析:因为A经过若干次初等变换化为B,所以存在初等矩阵P1,Ps,Q1,…,Qt,使得B=Ps…P1AQ1…Qt,而P1,…,Ps,Q1,…,Q都是可逆矩阵,所以r(A)=r(B),若|A|=0,即r(A)<n,则r(B)<n,即|B|=0,选(C).知识模块:线性代数部分8.设A为m×n阶矩阵,C为n阶矩阵,B=AC,且r(A)=r,r(B)=r1,则( ).A.r>r1B.r<r1C.r≥r1D.r与r1的关系依矩阵C的情况而定正确答案:C解析:因为r1=r(B)=r(AC)≤r(A)=r,所以选(C).知识模块:线性代数部分9.设A为m×n阶矩阵,B为n×m阶矩阵,且m>n,令r(AB)=r,则( ).A.r>mB.r=mC.r<mD.r≥m正确答案:C解析:显然AB为m阶矩阵,r(A)≤n,r(B)≤n,而r(AB)≤min{r(A),r(B))≤n<m,所以选(C).知识模块:线性代数部分10.设A为四阶非零矩阵,且r(A*)=1,则( ).A.r(A)=1B.r(A)=2C.r(A)=3D.r(A)=4正确答案:C解析:因为r(A*)=1,所以r(A)=4—1=3,选(C).知识模块:线性代数部分11.设A,B都是n阶矩阵,其中B是非零矩阵,且AB=0,则( ).A.r(B)=nB.r(B)<nC.A2一B2=(A+B)(A—B)D.|A|=0正确答案:C解析:因为AB=0,所以r(A)+r(B)≤n,又因为B是非零矩阵,所以r(B)≥1,从而r(A)<n,于是|A|=0,选(D).知识模块:线性代数部分12.设A,B分别为m阶和n阶可逆矩阵,则的逆矩阵为( ).A.B.C.D.正确答案:D解析:知识模块:线性代数部分13.A.B=P1P2AB.B=P2P1AC.B=P2AP1D.B=AP2P1正确答案:D解析:P1=E12,P2=E23(2),显然A首先将第2列的两倍加到第3列,再将第1及第2列对调,所以B=AE23(2)E12=AP2P1,选(D).知识模块:线性代数部分14.A.B=P1AP2B.B=P2AP1C.B=P2-1AP1D.B=P1-1AP2-1正确答案:D解析:知识模块:线性代数部分填空题15.正确答案:23解析:按行列式的定义,f(x)的3次项和2次项都产生于(x+2)(2x+3)(3x+1),且该项带正号,所以x2项的系数为23.知识模块:线性代数部分16.设A为三阶矩阵,A的第一行元素为1,2,3,|A|的第二行元素的代数余子式分别为a+1,a一2,a一1,则a=_________.正确答案:1解析:由(a+1)+2(a一2)+3(a一1)=0得a=1.知识模块:线性代数部分17.设A是m阶矩阵,B是n阶矩阵,且=_________.正确答案:(-1)mnab解析:将B的第一行元素分别与A的行对调m次,然后将B的第二行分别与A的行对调m次,如此下去直到B的最后一行与A的行对调m次,则知识模块:线性代数部分18.设A=(α1,α2,α3)为三阶矩阵,且|A|=3,则|α1+2α2,α2—3α3,α3+2α1|=________.正确答案:-33解析:|α1+2α2,α2—3α3,α3+2α1|=|α1,α2—3α3,α3+2α1|+|2α2,α2—3α3,α3+2α1|=|α1,α2-3α3,α3|+2|α2,-3α3,α3+2α1|=|α1,α2,α3|一6|α2,α3,α3+2α1|=|α1,α2,α3|一6|α2,α3,2α1|=|α1,α2,α3|一12|α2,α3,α1|=|α1,α2,α3|一12|α1,α2,α3|=一33 知识模块:线性代数部分19.设三阶矩阵A=(α,γ1,γ2),B=(β,γ1,γ2),其中α,β,γ1,γ2是三维列向量,且|A|=3,|B|=4,则|5A一2B|=________.正确答案:63解析:由5A一2B=(5α,5γ1,5γ2)一(2β,2γ1,2γ2)=(5α一2β,3γ1,3γ2),得|5A一2B|=|5α一2β,3γ1,3γ2|=9|5α一2β,γ1,γ2|=9(5|α,γ1,γ2|一2|β,γ1,γ2|)=63 知识模块:线性代数部分20.设α=(1,一1,2)T,β=(2,1,1)T,A=αβT,则An=_________.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分21.正确答案:0解析:由A2=2A得An=2n-1A,An-1=2n-2A,所以An一2An-1=0.知识模块:线性代数部分22.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分23.A2一B2=(A+B)(A—B)的充分必要条件是_________.正确答案:AB=BA解析:A2一B2=(A+B)(A一B)=A2+BA—AB一B2的充分必要条件是AB=BA.知识模块:线性代数部分24.设A是三阶矩阵,且|A|=4,则=__________正确答案:2解析:知识模块:线性代数部分25.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分26.正确答案:8解析:因为A为四阶矩阵,且|A*|=8,所以|A*|=|A|3=8,于是|A|=2.又AA*=|A|E=2E,所以A*=2A-1,故知识模块:线性代数部分27.设A为三阶矩阵,且|A|=3,则|(一2A)*|=_________.正确答案:576解析:因为(一2A)*=(一2)2A*=4A*,所以|(一2A)*|=|4A*|=43|A|2=64×9=576.知识模块:线性代数部分28.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分29.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分30.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分31.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分32.设A为n阶可逆矩阵(n≥2),则[(A*)*]-1=_________(用A*表示).正确答案:解析:知识模块:线性代数部分33.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分34.设n维列向量α=(a,0,…,0,a)T,其中a<0,又A=E-ααT,,且B为A的逆矩阵,则a=________.正确答案:-1解析:知识模块:线性代数部分35.设三阶矩阵A,B满足关系A-1BA=6A+BA,且,则B=__________.正确答案:解析:由A-1BA=6A+BA,得A-1B=6E+B,于是(A-1-E)B=6E,知识模块:线性代数部分36.设A是4×3阶矩阵且r(A)=2,B=,则r(AB)=__________.正确答案:2解析:因为|B|=10≠0,所以r(AB)=r(A)=2.知识模块:线性代数部分37.正确答案:2解析:因为AB=0,所以r(A)+r(B)≤3,又因为B≠0,所以r(B)≥1,从而有r(A)≤2,显然A有两行不成比例,故r(A)≥2,于是r(A)=2.知识模块:线性代数部分38.正确答案:解析:知识模块:线性代数部分解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学一模真题及答案
考研数学一模真题及答案考研数学一模真题及答案随着考研的日益火热,数学一科目的备考也成为了考生们的重点。
数学一模真题及答案的准备对于考生们来说是至关重要的。
本文将为大家介绍一些常见的数学一模真题及答案,并提供一些备考建议。
一、线性代数线性代数是数学一科目中的重要部分,也是考生们备考的难点之一。
以下是一道常见的线性代数题目:已知矩阵A=[1 2; 3 4],B=[2 1; 4 3],C=[1 0; 0 1],求矩阵D=2A-B+C的行列式的值。
解答:首先计算2A=[2 4; 6 8],然后计算2A-B=[0 3; 2 5],最后加上矩阵C=[1 0; 0 1],得到矩阵D=[1 3; 3 6]。
计算矩阵D的行列式,使用行列式的性质可以得到det(D)=1*6-3*3=-2。
备考建议:线性代数的备考重点是矩阵运算和行列式的计算。
考生们可以通过大量的练习题来熟悉各种矩阵运算的方法和行列式的计算规则。
同时,理解矩阵的性质和运算规律也是备考的关键。
二、高等数学高等数学是数学一科目中的另一个重要部分,也是考生们备考的难点之一。
以下是一道常见的高等数学题目:已知函数f(x)=x^3+3x^2-4x-12,求f(x)的极值点和拐点。
解答:首先求f(x)的一阶导数f'(x)=3x^2+6x-4,然后令f'(x)=0,解得x=-2/3和x=2/3。
将这两个解代入f(x)的二阶导数f''(x)=6x+6,可以得出f''(-2/3)=f''(2/3)=6。
因此,x=-2/3和x=2/3是f(x)的拐点。
将这两个解代入f(x),可以得出f(-2/3)=-20/27和f(2/3)=-20/27。
因此,x=-2/3和x=2/3是f(x)的极值点。
备考建议:高等数学的备考重点是函数的极值和拐点的求解。
考生们可以通过大量的练习题来熟悉各种求导和求解方程的方法。
同时,理解函数的性质和图像也是备考的关键。
考研数学一(选择题)高频考点模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学一(选择题)高频考点模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1.1.无界的一个区间是( )A.(-∞,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,+∞)正确答案:C解析:因此f(x)在区间(0,1)内无界.其他三个区间内f(x)都是有界的.知识模块:函数、极限、连续2.若f(x)在开区间(a,b)内可导,且x1,x2是(a,b)内任意两点,则至少存在一点ξ,使下列诸式中成立的是( )A.f(x2)-f(x1)=(x1-x2)f’(ξ),ξ∈(a,b)B.f(x1)-f(x2)=(x1-x2)f’(ξ),ξ在x1,x2之间C.f(x1)-f(x2)=(x2-x1)f’(ξ),x1<ξ<x2D.f(x2)-f(x1)=(x2-x1)f’(ξ),x1<ξ<x2正确答案:B解析:由拉格朗日中值定理易知(A),(C)错,(B)正确,又因未知x1与x2的大小关系,知(D)不正确.知识模块:一元函数微分学3.设X1和X2是任意两个相互独立的连续型随机变量,它们的概率密度分别为f1(x)和f2(x),分布函数分别为F1(x)和F2(x),则A.f1(x)+f2(x)必为某一随机变赶的概率密度.B.f1(x)f2(x)必为某一随机变量的概率密度.C.F1(x)+F2(x)必为某~随机变量的分布函数.D.F1(x)F2(x)必为某一随机变量的分布函数.正确答案:D 涉及知识点:综合4.设f(x)=,其中g(x)为有界函数,则f(x)在x=0处( ).A.极限不存在B.极限存在,但不连续C.连续,但不可导D.可导正确答案:D解析:因为f(0+0)=,所以f(x)在x=0处连续;=0,即f+’(0)=0,=0,即f-’=0,因为f+’=f-’=0,所以f(x)在x=0处可导,应选(D).知识模块:高等数学5.设f(x)在x=0的邻域内有定义,f(0)=1,且=0,则f(x)在x=0处( ).A.可导,且f’(0)=0B.可导,且f’(0)=一1C.可导,且f’(0)=2D.不可导正确答案:B解析:知识模块:高等数学6.设f(x)二阶连续可导,且,则( )A.x=0为f(x)的极大点B.x=0为f(x)的极小点C.(0,f(0))为y=f(x)的拐点D.x=0不是f(x)的极值点,(0,f(0))也不是y=f(x)的拐点正确答案:C解析:知识模块:高等数学部分7.设n阶矩阵A的伴随矩阵A*≠0,若ξ1,ξ2,ξ3,ξ4是非齐次线性方程组Ax=b的互不相等的解,则对应的齐次线性方程组Ax=0的基础解系( )A.不存在.B.仅含一个非零解向量.C.含有两个线性无关的解向量.D.含有3个线性无关的解向量.正确答案:B解析:由A*≠O知A*至少有一个元素Aij=(一1)i+jMij≠0,故A的余子式Mij≠0,而Mij为A的n一1阶子式,故r(A)≥n一1,又由Ax=b有解且不唯一知r(A)<n,故r(A)=n一1.因此Ax=0的基础解系所含向量个数为n一r(A)=n 一(n一1)=1,只有(B)正确.知识模块:线性代数8.设A、B为n阶矩阵,且A与B相似,E为n阶单位矩阵,则A.AE-A=λE-B.B.A与B有相同的特征值和特征向量.C.A与B都相似于一个对角矩阵.D.对任意常数t,tE-A与tE-B相似.正确答案:D 涉及知识点:综合9.A.f(x)是增函数,g(x)是减函数B.f(x)是减函数,g(x)是增函数C.f(x)与g(x)都是增函数D.f(x)与g(x)都是减函数正确答案:D 涉及知识点:综合10.如果级数收敛,则级数( )A.都收敛B.都发散C.敛散性不同D.同时收敛或同时发散正确答案:D解析:由于an=(an+bn)—bn,且必发散,故选D。
考研数学一(线性代数)模拟试卷101(题后含答案及解析)
考研数学一(线性代数)模拟试卷101(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.设A为m×n阶矩阵,C为n阶矩阵,B=AC,且r(A)=r,r(B)=r1,则( ).A.r>r1B.r<r1C.r≥r1D.r与r1的关系依矩阵C的情况而定正确答案:C解析:因为r1=r(B)=r(AC)≤r(A)=r,所以选(C).知识模块:线性代数2.向量组α1,α2,…,αm线性无关的充分必要条件是( ).A.向量组α1,α2,…,αm,β线性无关B.存在一组不全为零的常数k1,k2,…,km,使得k1α1+k2α2+…+km αm≠0C.向量组α1,α2,…,αm的维数大于其个数D.向量组α1,α2,…,αm的任意一个部分向量组线性无关正确答案:D解析:(A)不对,因为α1,α2,…,αm,β线性无关可以保证α1,α2,…,αm线性无关,但α1,α2,…,αm线性无关不能保证α1,α2,…,αm,β线性无关;(B)不对,因为α1,α2,…,αm线性无关可以保证对任意一组非零常数k1,k2,…,km,有k1α1+k2α2+…+kmαm≠0,但存在一组不全为零的常数k1,k2,…,km使得k1α1+k2α2+…+kmαm≠0不能保证α1,α2,…,αm线性无关;(C)不对,向量组α1,α2,…,αm线性无关不能得到其维数大于其个数,如α1=,α2=线性无关,但其维数等于其个数,选(D).知识模块:线性代数3.设A,B为正定矩阵,C是可逆矩阵,下列矩阵不是正定矩阵的是( ).A.CTACB.A-1+B-1C.A*+B*D.A—B正确答案:D解析:显然四个选项中的矩阵都是实对称阵,因为A,B正定,所以A-1,B-1及A*,B*都是正定的,对任意X≠0,XT(CTAC)X=(CX)TA(CX)>0(因为C可逆,所以当X≠0时,CX≠0),于是CTAC为正定矩阵,同样用定义法可证A-1+B-1与A*+B*都是正定矩阵,选(D).知识模块:线性代数4.设A为可逆的实对称矩阵,则二次型XTAX与XTA-1X( ).A.规范形与标准形都不一定相同B.规范形相同但标准形不一定相同C.标准形相同但规范形不一定相同D.规范形和标准形都相同正确答案:B解析:因为A与A-1合同,所以XTAX与XTA-1X规范形相同,但标准形不一定相同,即使是同一个二次型也有多种标准形,选(B).知识模块:线性代数5.设A是m×n矩阵,且m>n,下列命题正确的是( ).A.A的行向量组一定线性无关B.非齐次线性方程组AX=B一定有无穷多组解C.ATA一定可逆D.ATA可逆的充分必要条件是r(A)=n正确答案:D解析:若ATA可逆,则r(ATA)=n,因为r(ATA)=r(A),所以r(A)=n;反之,若r(A)=n,因为r(ATA)=r(A),所以ATA可逆,选(D).知识模块:线性代数6.设n阶矩阵A的伴随矩阵A*≠O,且非齐次线性方程组AX=b有两个不同解η1,η2,则下列命题正确的是( ).A.AX=b的通解为k1η1+k2η2B.η1+η2为AX=b的解C.方程组AX=0的通解为k(η1一η2)D.AX=b的通解为k1η1+k2η2+(η1+η2)正确答案:C解析:因为非齐次线性方程组AX=b的解不唯一,所以r(A)<n,又因为A*≠O,所以r(A)=n一1,η2一η1为齐次线性方程组AX=0的基础解系,选(C).知识模块:线性代数填空题7.设α=(1,一1,2)T,β=(2,1,1)T,A=αβT,则An=________·正确答案:解析:βT=3,A2=αβT·αβT=3αβT=3A,则An=3n-1A=3n-1.知识模块:线性代数8.设A为n阶可逆矩阵(n≥2),则[(A*)*]-1=_________(用A*表示).正确答案:解析:由A*=|A|A-1得(A*)*=|A*|.(A*)-1=|A|n-1.(|A|A -1)-1=|A|N-2A,故[(A*)*]-1=.知识模块:线性代数9.设η1,…,ηs是非齐次线性方程组AX=b的一组解,则k1η1+…+ks ηs为方程组AX=b的解的充分必要条件是_________.正确答案:k1+k2+…+ks=1解析:k1+k2+…+ks=1,显然k1η1+k2η2+…+ksηs为方程组AX=b的解的充分必要条件是A(k1η1+k2η2+…+ksηs)=b,因为Aη1=Aη2=…=Aηs=b,所以(k1+k2+…+ks)b=b,注意到b≠0,所以k1+k2+…+ks=1,即k1η1+k2η2+…+ksηs为方程组AX=b的解的充分必要条件是k1+k2+…+ks=1.知识模块:线性代数10.已知A=有三个线性无关的特征向量,则a=_________.正确答案:a=-10解析:由|λE一A|==(λ一1)(λ一2)2=0得λ1=1,λ2=λ3=2,因为A 可对角化,所以r(2E—A)=1,由2E—A=得a=一10.知识模块:线性代数11.二次型f(x1,x2,x3)=(x1一2x2)2+4x2x3的矩阵为_______.正确答案:解析:因为f(x1,x2,x3)=x12+4x22一4x1x2+4x2x3,所以A=.知识模块:线性代数12.设A为n阶矩阵,且|A|=a≠0,则|(kA)*|=_________.正确答案:kn(n-1)an-1解析:因为(kA)*=kn-1A*,且|A*|=|A|n-1,所以|(kA)*|=|kn -1A*|=kn(n-1)|A|n-1=kn(n-1)an-1.知识模块:线性代数13.设A=,B≠O为三阶矩阵,且BA=O,则r(B)=_________.正确答案:1解析:BA=Or(A)+r(B)≤3,因为r(A)≥2,所以r(B)≤1,又因为B≠O,所以r(B)=1.知识模块:线性代数14.设A为三阶实对称矩阵,α1=(A,一A,1)T是方程组AX=0的解,α2=(a,1,1-a)T是方程组(A+E)X=0的解,则a=_________.正确答案:1解析:因为A为实对称矩阵,所以不同特征值对应的特征向量正交,因为AX=0及(A+E)X=0有非零解,所以λ1=0,λ2=一1为矩阵A的特征值,α1=(a,一a,1)T,α2=(a,1,1-a)T是它们对应的特征向量,所以有α1Tα2=a2一a+1一a=0,解得a=1.知识模块:线性代数解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学一(填空题)模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学一(填空题)模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1.1.当x→0时,x—sinxcos2x~cx2,则c=___________,k=___________.正确答案:c=,k=3.解析:知识模块:高等数学2.方程|A|==0的根是_______.正确答案:a1,a2,a3,-(a1+a2+a3)解析:由观察可知,χ1=a1时,1、2行对应元素相等,|A|=0;χ2=a2时,2、3行对应元素相等,|A|=0,χ3=a3,时,3、4行对应元素相等,|A|=0.又由行列式的每行元素和为χ+a1+a2+a3,将2、3、4列各元素加到第1列相应元素上去,且提取公因式得|A|=(χ+a1+a2+a3)=0,故有χ=-(a1+a2+a3) 所以方程是一元四次方程,四个根依次是a1,a2,a3,-(a1+a2+a3).知识模块:行列式3.设α,β均为3维列向量,βT是β的转置矩阵,如果αβT=,则αβT=_______.正确答案:5解析:设α=(a1,a2,a3)T,β=(b1,b2,b3)T,则而αTβ=(a1,a2,a3)=a1b1+a2b2+a3b3 可以看出αTβ也就是矩阵αβT的主对角线元素的和,所以αTβ=1+6+(-2)=5.知识模块:矩阵4.设函数f(x)有任意阶导数且f’(x)=f2(x),则f(n)(x)=______(n>2)·正确答案:n!fn+1(x)解析:将f’(x)=f2(x)两边求导得f”(x)=2f(x)f’(x)=2f3(x),再求导得f”‘(x)=3!f2(x)f’(x)=3!f4(x).由此可归纳证明f(n)(x)=n!fn+1(x).知识模块:一元函数的导数与微分概念及其计算5.设y=sinx2,则=____________.正确答案:解析:设u=x3,则x=,于是由复合函数求导法则即得知识模块:一元函数的导数与微分概念及其计算6.设随机变量X概率分布为P{X=k}=(k=0,1,2,…)则E(X2)=________。
考研数学一(选择题)模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学一(选择题)模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有:1.1.设α1,α2,α3,β1,β2都是4维列向量,且4阶行列式|α1,α2,α3,β1|=m,|α1,α2,β2,α3|=n,则4阶行列式|α3,α2,α1,β1,β2|等于( )A.m+nB.-(m+n)C.n-mD.m-n正确答案:C解析:由行列式的性质:互换两行(列),行列式变号,得|α3,α2,α1,(β1+β2)|=|α3,α2,α1,β1|+|α3,α2,α1,β2|=-|α1,α2,α3,β1|+|α1,α2,β2,α3|=n-m 所以应选C.知识模块:行列式2.设有向量组α1=(1,-1,2,4),α2=(0,3,1,2),α3=(3,0,7,14),α4=(1,-2,2,0),α5=(2,1,5,10),则该向量组的极大线性无关组是A.α1,α2,α3.B.α1,α2,α4.C.α1,α2,α5.D.α1,α2,α4,α5.正确答案:B 涉及知识点:向量3.极限( ).A.等于1B.为∞C.不存在但不是∞D.等于0正确答案:C解析:因为当xn=(n=1,2,…)时,极限不存在但不是∞,选(C).知识模块:高等数学4.原点(0,0,0)关于平面6x+2y一9z+|2|=0对称的点为A.(12,8,3).B.(一4,1,3)C.(2,4,8).D.(一12,一4,18).正确答案:D 涉及知识点:高等数学5.已知f(x)在x=0的某个邻域内连续,且f(0)=0,,则在点x=0处f(x)( ) A.不可导。
B.可导且f’(0)≠0。
C.取得极大值。
D.取得极小值。
正确答案:D解析:当x→0时,1-cosx~x2,故极限条件等价于=2。
从而可取f(x)=x2,显然满足题设条件。
而f(x)=x2在x=0处取得极小值,故选D。
知识模块:高等数学6.设α1,α2,…,αs均为n维列向量,A是m×n矩阵,下列选项正确的是( )A.若α1,α2,…,αs线性相关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关.B.若α1,α2,…,αs线性相关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性无关.C.若α1,α2,…,αs线性无关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关.D.若α1,α2,…,αs线性无关,则Aα1,Aα2,…,Aαs线性无关.正确答案:A解析:若α1,α2,…,αs线性相关,则存在一组不全为零的常数k1,k2,…,ks,使得k1α1+k2α2+…+ksαs=0两端左乘矩阵A,得k1α1+k2α2+…+ks αs=0因k1,k2,…,ks不全为零,故由线性相关的定义,即知向量组Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关.知识模块:线性代数7.设向量组Ⅰ:α1,α2,…,αr可由向量组Ⅱ:β1,β2,…,βs 线性表示,则( )A.当r<s时,向量组Ⅱ必线性相关.B.当r>s时,向量组Ⅱ必线性相关.C.当r<s时,向量组Ⅰ必线性相关.D.当r>s时,向量组Ⅰ必线性相关.正确答案:D解析:因为向量组Ⅰ可由向量组Ⅱ线性表示,故r(Ⅰ)≤r(Ⅱ)≤s.又因为当r>s时,必有r(Ⅰ)<r,即向量组Ⅰ的秩小于其所含向量的个数,此时向量组Ⅰ必线性相关,所以应选D.知识模块:向量8.设有三元方程xy-zlny+exz=1,根据隐函数存在定理,存在点(0,1,1)的一个邻域,在此邻域内该方程A.只能确定一个具有连续偏导数的隐甬数z=z(x,y).B.可确定两个具有连续偏导数的隐函数y=y(x,z)和z=(x,y).C.可确定两个具有连续偏导数的隐函数x=z(y,z)和z=z(x,y).D.可确定两个具有连续偏导数的隐函数z=x(y,z)和y=y(x,z).正确答案:D 涉及知识点:综合9.已知四维向量组α1,α2,α3,α4线性无关,且向量β1=α1+α3+α4,β2=α2-α4,β3=α3+α4,β4=α2+α3,β5=2α1+α2+α3.则r(β1,β2,β3,β4,β5)=( )A.1B.2C.3D.4正确答案:C解析:将表示关系合并成矩阵形式有(β1,β2,β3,β4,β5)=(α1,α2,α3,α4)(α1,α2,α3,α4)C.因4个四维向量α1,α2,α3,α4线性无关,故|α1,α2,α3,α4|≠0.A=(α1,α2,α3,α4)是可逆矩阵,A左乘C,即对C作若干次初等行变换,故有r(C)=r(AC)=r(AC)=r(β1,β2,β3,β4,β5) 故知r(β1,β2,β3,β4,β5)=r(C)=3,因此应选C.知识模块:向量10.曲线y=sinx的一个周期的弧长等于椭圆2x2+y2=2的周长的( )A.1倍.B.2倍.C.3倍.D.4倍.正确答案:A解析:设s1为曲线y=sinx的一个周期的弧长,s2为椭圆2x2+y2=2的周长,由弧长计算公式,有将椭圆2x2+y2=2化为参数方程则由参数方程表示下面曲线的弧长计算公式,有从而s1=s2. 知识模块:高等数学11.设f(x)=,F(x)=∫0xf(t)dt(x∈[0,2]),则( ).A.B.C.D.正确答案:B解析:当0≤x≤1时,F(x)=∫0xt2dt=;当1<x≤2时,F(x)=∫0xf(t)dt=∫01t2dt+∫1x(2-t)dt=,选(B).知识模块:高等数学12.已知且a与b不平行,则以OA和OB为邻边的平行四边形OACB的对角线OC上的一个单位向量为( )A.B.C.D.正确答案:A解析:由向量加法运算的几何意义,以a,b为邻边的平行四边形对应的对角线向量为a+b,故它的单位向量为应选A.知识模块:向量代数与空间解析几何13.设级数收敛,则必收敛的级数为( )A.B.C.D.正确答案:D解析:因为级数收敛,再由收敛级数的和仍收敛可知,级数收敛,故选D。
考研数学一(矩阵的特征值和特征向量)历年真题试卷汇编1(题后含
考研数学一(矩阵的特征值和特征向量)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.设A是n阶实对称矩阵,P是n阶可逆矩阵,已知n维列向量α是A 的属于特征值λ的特征向量,则矩阵(P-1AP)T属于特征值λ的特征向量是( ).A.P-1αB.PTαC.PαD.(P-1)Tα正确答案:B解析:由题设有Aα=λα,且AT=A.令B=(P-1AP)T,则B=(P-1AP)T=PTAT(P-1)T=PTA(PT)-1,A=(PT)-1BPT.故Aα=(PT)-1BPTα,即(PT)-1B(PTα)=λα.两边乘以PT得到B(PTα)=λPTα.如能证明PTα≠0,则PTα为B的属于λ的特征向量.事实上,如PTα=0,则由P为可逆矩阵知,PT也为可逆矩阵,于是有(PT)-1PTα=(PT)-10=0,即a=0.这与a≠0矛盾.仅B 入选.知识模块:矩阵的特征值和特征向量2.[2016年] 设A,B是可逆矩阵,且A与B相似,则下列结论错误的是( ).A.AT与BT相似B.A-1与B-1相似C.A+AT与B+BT相似D.A+A-1与B+B-1相似正确答案:C解析:因A~B,故存在可逆矩阵P使得B=P-1AP.①在式①两边取转置,得到BT=(P-1AP)T=PTAT(P-1)T=[(PT)-1]-1AT[(PT)-1]故AT与BT相似,选项A正确.在式①两边求逆运算得到B-1=(P-1AP)-1=P-1A-1(P-1)-1=P-1A-1P,②故A与A-1相似,选项B正确.由式①+式②得到B+B-1=P-1AP+P-1A-1P=P-1(A+A-1)P,故A+A-1~B+B-1,选项D正确,仅C 入选.知识模块:矩阵的特征值和特征向量3.[2017年] 已知矩阵,则( ).A.A与C相似,B与C相似B.A与C相似,B与C不相似C.A与C不相似,B与C相似D.A与C不相似,B与C相似正确答案:B解析:显然A,B,C的特征值都为λ1=λ2=2,λ3=1.由2E—A=得秩(2E —A)=1,则A可以相似对角化,故A与C相似.由2E—B=得秩(2E—B)=2,则B不可相似对角化,故B与C不相似.综上,仅B入选.知识模块:矩阵的特征值和特征向量4.[2018年] 下列矩阵中,与矩阵相似的为( ).A.B.C.D.正确答案:A解析:记矩阵,则|λE—M|==(λ一1)3=0,所以矩阵M的特征值为λ1=λ2=λ3=1,且秩(λE—M)=秩(E—M)=2.设选项A,B,C,D的矩阵分别记为A,B,C,D,容易计算出其特征值均为1,且秩(λE—A)=秩(E—A)=2,秩(E —B)=秩(E—C)=秩(E—D)=1,若两矩阵相似,其对应的特征值矩阵也相似,故秩相等.所以可以判断选项A正确.知识模块:矩阵的特征值和特征向量5.[2013年] 矩阵与相似的充分必要条件为( ).A.a=0,b=2B.a=0,b为任意常数C.a=2,b=0D.a=2,b为任意常数正确答案:B解析:令,则=λ[λ2一(b+2)λ+2b—2a2],=λ(λ—2)(λ—b).因λ=2为B的特征值,故λ=2也必为A的特征值,则|2E一A|=2[22一(b+2)·2+2b—2a2]=2(一2a2)=0,所以a=0.因λ=b为B的特征值,故λ=b也必为A的特征值,则|bE—B|=b[b2一(b+2)b+2b]=b·0=0,即b可为任意常数.仅B入选.知识模块:矩阵的特征值和特征向量6.[2010年] 设A为四阶实对称矩阵,且A2+A=O,若A的秩为3,则A 相似于( ).A.B.C.D.正确答案:D解析:设λ为A的特征值,则由A2+A=O得到λ2+λ=(λ+1)λ=0,于是A 的特征值为一1或0.又因A为实对称矩阵,故A必与对角矩阵A相似.因A 的秩为3,知,A的非零特征值个数为3,故对角矩阵A的秩也为3.于是A=diag(一1,一1,一1,0).仅D入选.知识模块:矩阵的特征值和特征向量填空题7.设n阶矩阵A的元素全为1,则A的n个特征值是______.正确答案:n解析:因秩(A)=1,知A有n一1个零特征值λ1=λ2=…=λn-1=0,另一特征值为λn=a11+a22+…+ann=1+1+…+1=n.知识模块:矩阵的特征值和特征向量8.[2009年] 若三维列向量α,β满足αTβ=2,其中αT为α的转置,则矩阵βαT的非零特征值为______.正确答案:2解析:(βαT)T=(βαT)(βαT)=β(αTβ)αT=2βαT,则βαT的任意特征值λ满足λ2=2λ,故矩阵βαT的特征值λ只能为0或2.若λ只能取零,则A为零矩阵,故αTβ=0.这与αTβ=2矛盾,故βαT有非零特征值2.知识模块:矩阵的特征值和特征向量9.[2008年] 设A为二阶矩阵,α1,α2为线性无关的二维列向量,A α1=0,Aα2=2α1+α2,则A的非零特征值为______.正确答案:λ=1解析:因矩阵A满足矩阵等式,可用定义求出A的非零特征值.事实上,因Aα1=0,故A(2α1+α2)=2Aα1+Aα2一Aα2=2α1+α2=1·(2α1+α2).又因α1,α2线性无关,故2α1+α2≠0,由定义知λ=1为A的非零特征值.知识模块:矩阵的特征值和特征向量10.[2018年] 设二阶矩阵A有两个不同的特征值,α1,α2是A的线性无关的特征向量,且满足A2(α1+α2)=α1+α2,则|A|=______.正确答案:-1解析:由A2(α1+α2)=α1+α2可知(A2一E)(α1+α2)=0.α1,α2线性无关,因此方程(A2一E)x=0有非零解,从而|A2一E|=0,所以特征值λ满足方程λ2一1=0,即λ=1或λ=一1.又A有两个不同的特征值,所以|A|=1·(一1)=一1.知识模块:矩阵的特征值和特征向量解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研数学一(行列式,矩阵,向量)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)
考研数学一(行列式,矩阵,向量)历年真题试卷汇编1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(1999年试题,二)设A是m×n矩阵,B是n×m矩阵,则( ).A.当m>n时,必有行列式|AB|≠0B.当m>n时,必有行列式|AB|=0C.当n>m时,必有行列式|AB|≠0D.当n>m时,必有行列式|AB|=0正确答案:B解析:结合题设,应分析矩阵的秩,从而可判断其行列式是否为0.由已知,AB是m×m矩阵,则r(AB)≤m,又由r(AB)≤min(rA,rB),知r(AB)≤min(n,m),由此,当m>n时,r(AB)≤n<m,从而|AB|=0,因而B正确;当n>m 时,r(AB)≤m,不能确定等式是否成立,综上,选B.对于未知矩阵AB的具体元素,其相关的计算和证明问题往往可考虑转化为利用:(1)矩阵的秩;(2)行或列向量组的线性相关性;(3)方程组解的判定;(4)特征值和相似矩阵的性质等来求解和证明.知识模块:行列式2.(2012年试题,一)设A为3阶矩阵,P为3阶可逆矩阵,且若P=(α1,α2,α3),Q=(α1+α2,α2,α2),则Q-1AQ=( ).A.B.C.D.正确答案:B解析:由题设Q=(α1+α2,α2,α3)=(α1,α2,α3)因此应选B.知识模块:矩阵3.(2008年试题,一)设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵.若A3=0,则( ).A.E—A不可逆,E+A不可逆B.E—A不可逆,E+A可逆C.E一A可逆,E+A可逆D.E—A可逆,E+A不可逆正确答案:C解析:由A3=0可得E—A3=(E一A)(E+A+A2)=E和E+A3=(E+A)(E一A+A2)=E显然|E—A|≠0,|E+A|≠0,所以E一A和E+A均可逆.故应选C.解析二由A3=0知,A的任意特征值满足λ3=0,即λ=0是A的n重特征值,从而λ=是E一A和E+A的n重特征值,即二者的特征值均不为0.故E 一A和E+A均可逆。
