北外网校期末线性代数考试汇总
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1、 设矩阵
,则行列式
2、 已知解向量组
是齐次线性方程组的基础解系,以下解向量组中,也是
的基础解系的是
3、 设方程组有无穷多组解,则必有_=1
4、
阶实对称矩阵和相似的充分必要条件是与的个特征值都相等
5、 行列式
k
h g f e d c
b a 中元素f 的代数余子式是
h g b
a -6、 设A 为三阶方阵且已知|A| = 3,则行列式 |3A|的值为 81
7.设A=,7
92513802-则代数余子式
=12A 31
8.设齐次线性方程组
⎪⎩
⎪
⎨⎧=+-=++=+02020z y kx z ky x z kx 有非零解,则k = 2
9.已知四阶行列式D 中第三列元素依次为-1,2,0,1,它们的余子式依次分别为-5,3,-7,4,则D= -5 10.已知四阶行列式D 的值为2,将D 的第三行元素乘以―1加到第四行的对应元素上去,则现行列式的值 2 1.行列式
123234345
的值为( 0 )
2.设n 阶方阵A ,B ,C 满足ABC = E ,则必有( BCA = E )
3.线性方程组122331
21x x a
x x a x x -=⎧⎪
-=⎨⎪-=⎩有解的充分必要条件是a = ( 13- )
4.设n 阶方阵A 中有n 2
- n 个以上的元素为零,则 |A| 的值为(等于零) 5.设行列式
22
211211a a a a =m ,
21
231113a a a a =n ,则行列式
23
2221131211a a a a a a ++等于(m-n )
6.若A ,B 是两个n阶方阵,则下列说法正确是(若秩,)
(n A = 秩,)(n B = 则秩n AB =)( )
7.矩阵⎥⎥
⎥⎥
⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-000
1
0001000011001231的秩是( 3 ) 8.设A,B 为n 阶方阵,满足等式0=AB ,则必有( 0||=A 或0||=B )
9.设矩阵A=⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛
---412101
213,A*是A 的伴随矩阵,则A*中位于第一行第二列的元素是( 6 )
10. s 维向量组
)3(,...,,21s n n ≤≤ααα线性无关的充分必要条件是( n ααα,...,,21中任意一
j
i j
i
j i j i b a b B a A 2)(,)(4444-===⨯⨯且,=||B ||2
4
A -4321,,,αααα0=Ax 0=Ax 1
4433221αααααααα-,+,+,+⎪⎩⎪
⎨⎧=++=--=++2
2251
33
21321321x x x b x x x x x x b n A B A B n
个向量都不能由其余向量线性表出
1. 如果线性方程组1232323304040
x kx x x x x kx --=⎧⎪
-=⎨⎪+=⎩
有非零解,则k = ( -1 )
2.设A 为n 阶可逆方阵,下式中正确的是( (2A )T =2A T )
3.设β可由向量α1=(1,0,0),α2=(0,0,1)线性表示,则下列向量中β只能是(( -3,0,2)) 4、设A 为3阶方阵,且方程组A x =0的基础解系含有两个解向量,则A 的秩为(1 ) 5. 设齐次线性方程组⎪⎩
⎪
⎨⎧=+-=++=+02020
z y kx z ky x z kx 有非零解,则k =( 2 )
6、已知四阶行列式D 中第三列元素依次为-1,2,0,1,它们的余子式依次分别为-5,3,-7,4,则D=( -5 )
7.已知四阶行列式D 的值为2,将D 的第三行元素乘以―1加到第四行的对应元素上去,则现行列式的值( 2 )
8.设A,B 为n 阶方阵,满足等式0=AB
,则必有( 0||=A 或0||=B )
9.设矩阵A=⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛---412101
213,A*是A 的伴随矩阵,则A*中位于第一行第二列的元素是( 6 ) 10、s 维向量组)3(,...,,21s n n ≤≤ααα线性无关的充分必要条件是( n ααα,...,,21中任意
一个向量都不能由其余向量线性表出 )
计算行列式
(12分)
解:
=
=[5×(-1)+2×4]×[2×3×9+1×7×5+(-2)×6×5-5×3×(-2)-6×1×9-2×7×5 =3×(-65) = -195
四、设线性方程组为,问,各取何值时,线性方程组无解,有唯一解,有无穷多解?在有无穷多解时求出其通解。
(12分) 、解:
:
当4时,方程组有唯一解
当4,2时,方程组无解
当4,2时,=3 < 4,方程组有无穷多组解,
依据
⎪⎪⎪⎪
⎪
⎭
⎫
⎝⎛--00000010001011010201其通解为,为任意常数
五、设4阶方阵满足方程 ,试求矩阵,其中
:
9
72005
3100562000001400025--
-⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧=-+-=+++=+++=+++b
x x x x x x a x x x x x x x x x x 432143214321432131723153203a b ⎪⎪
⎪
⎪⎪
⎭⎫
⎝⎛------→
⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛--=22000
01400
11110
03
1
1
1
131117231531203
1
1
1b a b a A ≠a =a ≠b =a =b )(A r =)(A r T
T k )0,1,1,2()0,0,1,1(-+-=αk C B A ,,1
1)2(--=-C A B C E T A 1
2321
20101230
120,0012001200010
001B C --⎛⎫⎛⎫
⎪
⎪
-
⎪
⎪== ⎪ ⎪
⎪ ⎪
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1)2()2(--==-B C A E A B C T T ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛---=12100121001
20001
A
六、行列式
2921702163332
314----=
D ,不计算
ij A 而证明44434241
2A A A A =++
02
11170216
3332
314=----=
D
由于第二行与第四行成比例,结论显然。
7、计算行列式
x a b c d a x b c d
a b x c d a
b c x d
++++
: 3
)(0
000
0000
01)
(1111
)
(x d c b a x x
x x
d c b
d c b a x d x c b d
c x b
d c
b
x d c b
d c b a x d x c b d
c b a x
d
c x b
d c b a x
d c
b x d
c b a x
d c
b
d
c b a x d
x
c b a
d c x b a d c b x a d c b a x ++++=++++=+++++++=+++++++++++++++++++=++++
三、计算行列式3111
131111311113的值 (12分)
一. 解:48
2*2*2*1*62
0000200002011116
3
1111311113111116
3
11113111
1311
113====
四、 设A=423110123⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦
,且矩阵X 满足AX=A + 2X ,求X (12分)
解:因为AX -2X=A 所以 (A -2E )X= A X=(A -2E )-1A
(A -2E )-1=143153164--⎡
⎤⎢
⎥
--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦
1434233861531102961641232129X ----⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦
五、求线性方程组1234123412340
300x x x x x x x x x x x x --+=⎧⎪-+-=⎨⎪--+=⎩的通解,并用其基础解系表示 (12分)
二.
111111111111110111130024001200121111000000000000A --------⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--→-→-→-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦
可知x 2,x 4为自由未知量,令(x 2,x 4)分别取(1,0)(0,1)
得到通解为12123411100201x x k k x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⎪
⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
k 1,k 2为任意常数。
六、求行列式
ef
cf bf
de cd bd ae ac ab
---的值 (12分)
abcdef
abcdef abcdef ef cf bf
de cd bd ae ac ab
42
000201
111
11111111=--=---=---
七、设
⎪⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=111111111A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=150421321B ,求B A A AB T 及23-
A
AB 23-⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1504213211111111113⎪⎪
⎪
⎭
⎫ ⎝⎛---1111111112 ⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=0926508503⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛---1111111112⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛----=22942017222132 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=150421321111111111B A T
⎪⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛-=092650850
三、计算行列式
1200012000122001
的值(12分)
1200012000122001
= 1×(-1)1+1 × + 2×(-1)4+1 ×
=1-2×8=-15
本题解答过程不唯一,答案正确,过程没问题,即可给分。
四、设A=423110123⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦
,且矩阵X 满足AX=A + 2X ,求X (12分)
三. 解:因为AX -2X=A
所以 (A -2E )X= A X=(A -2E )-1A
(A -2E )-1=143153164--⎡
⎤⎢
⎥
--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦
1434233861531102961641232129X ----⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦
五、已知方程组有无穷多解,求a 以及方程组的通解。
(12分)
由于该方程组有无穷多解,得
1111
11111(|)1121022002
201101111
00
(1)(4)12a a a
A b a a a a a a a a a a ⎛
⎫ ⎪
---⎛⎫⎛⎫
⎪
⎪ ⎪ ⎪
⎪ ⎪=--→--→-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪
⎪ ⎪-++- ⎪⎝⎭⎝⎭+-- ⎪⎝⎭
1123211232
1
23x x ax x x x x ax x a ⎧
++=-⎪⎪
-+=-⎨⎪
⎪-++=⎩。
因此,即。
当时,该方程组的增广矩阵
于是
,方程组有无穷多解。
分别求出其导出组的一个基础解系
,原方程组的一个特解
,故时,方程组有无穷多解,其通解为。
六、设B A ,为n 阶矩阵,且A 为对称矩阵,证明AB B T
也是对称矩阵. (12分)
六.证明: 已知A A
T
=,则AB B B A B AB B T T T T
T ==)
(,从而AB B
T
也是对称矩阵。
七、求矩阵⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛---145243
121的逆矩阵。
(12分) 七.解
2=A , 故1-A 存在。
0,2,4312111==-=A A A
1,6,13322212-==-=A A A ,2,14,32332313-==-=A A A 。
故
*-=A A A 11
⎪⎪⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-----=1716213213
012
()(|)3R A R A b =<21
(1)(4)10
2a a a +-=-=1a =-1-=a
1111(|)11211111A b --⎛⎫ ⎪ ⎪=--→ ⎪ ⎪--⎝⎭11012
3
010200
00⎛
⎫
- ⎪ ⎪
⎪-
⎪ ⎪
⎪ ⎪
⎪⎝
⎭()(|)23R A R A b ==<1
3122T
-⎛⎫ ⎪⎝⎭
()
1
00T
-1-=a ()
131
0012
2T
T
k -⎛⎫-+ ⎪⎝⎭。