线性代数典型例题
完整版)《线性代数》
完整版)《线性代数》一、单项选择题1.设矩阵$A=\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}$,则$A^{-1}$等于(B)A。
$\begin{bmatrix}1&2\\3&4\end{bmatrix}$B。
$\begin{bmatrix}-2&1\\1.5&-0.5\end{bmatrix}$C。
$\begin{bmatrix}-2&1.5\\1&-0.5\end{bmatrix}$D。
$\begin{bmatrix}-2&1\\1&0\end{bmatrix}$2.设$A$是方阵,如有矩阵关系式$AB=AC$,则必有(D)A。
$A=0$B。
$BC$时$A=0$C。
$A$时$B=C$D。
$|A|$时$B=C$3.设$Ax=b$是一非齐次线性方程组,$\eta_1$,$\eta_2$是其任意两个解,则下列结论错误的是(A)A。
$\eta_1+\eta_2$是$Ax=0$的一个解B。
$\eta_1+\eta_2$是$Ax=b$的一个解C。
$\eta_1-\eta_2$是$Ax=0$的一个解D。
$2\eta_1-\eta_2$是$Ax=b$的一个解4.设$\lambda$是矩阵$A$的特征方程的3重根,$A$的属于$\lambda$的线性无关的特征向量的个数为$k$,则必有(A)A。
$k\leq3$B。
$k<3$XXXD。
$k>3$5.下列矩阵中是正定矩阵的为(C)A。
$\begin{bmatrix}1&-2\\-2&4\end{bmatrix}$B。
$\begin{bmatrix}1&2\\2&4\end{bmatrix}$C。
$\begin{bmatrix}2&-1\\-1&2\end{bmatrix}$D。
$\begin{bmatrix}-1&2\\2&4\end{bmatrix}$6.下列矩阵中,(B)不是初等矩阵。
线性代数练习题(有答案)
《线性代数》 练习题一、选择题1、 设A ,B 是n 阶方阵,则必有 ……………………………………………( A )A 、|AB |=|BA | B 、2222)(B AB A B A ++=+C 、22))((B A B A B A -=-+D 、BA AB = 2、设A 是奇数阶反对称矩阵,则必有( B ) (A)、1=A (B)、0=A (C)、0≠A (D)、A 的值不确定3、向量组)0,1,1(,)9,0,3(-,)3,2,1(,)6,1,1(--的秩为____2 ________4、向量组)1,3,1,2(-,)4,5,2,4(-,)1,4,1,2(--的秩为______2__ ___.5、设A 是n m ⨯阶矩阵,r A r =)(,则齐次线性方程组O AX =的基础解系中包含解向量的个数为( C )(A)、r (B)、n (C)、r n - (D)、r m - 二、计算与证明题6、设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=020212022A , ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=221021132B 求(1)32AB A -,(2).T B A6、解(1). A AB 23-2202313212120020122--⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪=-- ⎪⎪ ⎪⎪---⎝⎭⎝⎭2202212020-⎛⎫⎪--- ⎪ ⎪-⎝⎭2223186240-⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪--⎝⎭2202212020-⎛⎫ ⎪--- ⎪ ⎪-⎝⎭210612622680-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪--⎝⎭(2). 220231231212120120020122122T A B ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪ ⎪=--= ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭222186240-⎛⎫⎪=-- ⎪ ⎪--⎝⎭7、设A ,B 是n 阶方阵满足AB B A =+,证明:E A -可逆. 7、解、1()A E B E --=-8、设方阵A 满足0332=--E A A ,证明:A 可逆,并求1-A .8、解、由2330A A E --=有A (3A E -)=3E ,于是,A [21(3A E -)]=E ,所以A 可逆,且11(3)3A A E -=-.9、计算行列式:1014300211321221---=D9、69D =-.10、计算行列式D =4232002005250230---- 10、解:D =423200200525230----0205252304--=55208---=80-=11、计算n 阶行列式abbb b a bb b a D =11、1[(1)]()n D a n b a b -=+--。
(完整word版)线性代数经典试题4套及答案
线性代数经典试题4套及答案试卷1一、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+nB. -(m+n)C. n-mD. 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. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. 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. 1B. 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+…λs βs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.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0D.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)<nB.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≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.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。
大一线性代数知识点例题
大一线性代数知识点例题1. 矩阵运算给定矩阵 A = [2 1; 3 4], B = [5 6; 7 8],计算以下运算:a) 2A + 5Bb) ABc) BA2. 矩阵消元给定矩阵 C = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9],通过列消元将其转化为矩阵 RREF。
3. 线性方程组求解给定线性方程组:2x + 3y - z = 14x + 2y + z = -2x - y + 2z = 3求解上述线性方程组的解集。
4. 向量空间以下向量组是否为向量空间?如果是,证明其为向量空间;如果不是,解释原因。
a) V = {(x, y) | x + y = 1},其中 x 和 y 是实数。
b) V = {(x, y) | x^2 + y^2 = 1},其中 x 和 y 是实数。
5. 线性变换给定线性变换 T:R^2 → R^3,使得 T((1, 0)) = (2, 1, 3) 和T((0, 1)) = (-1, 2, 0)。
a) 计算 T((3, 2))。
b) 判断 T 是否为一一映射。
6. 特征值和特征向量给定矩阵 D = [4 1; 2 3],求其特征值和特征向量。
7. 内积和正交性给定向量 A = (3, -1, 2) 和向量 B = (-2, 5, 1)。
a) 计算 A 和 B 的内积。
b) 判断 A 和 B 是否正交。
c) 如果 A 和 B 是正交的,计算它们的夹角。
8. 最小二乘法给定数据点 (1, 2), (2, 3), (3, 4),求使拟合的直线 y = ax + b 与这些数据点的距离最小化的最佳拟合直线。
以上是大一线性代数的一些知识点例题,通过这些例题的练习,可以加深对线性代数的理解,提升解题技巧。
希望能够为你的学习提供一些帮助。
线性代数应用题总结分类及经典例题
线性代数应用题总结分类及经典例题本文旨在总结线性代数中的应用题,并提供一些经典例题。
以下是对应的分类和例题:1. 线性方程组例题1:已知线性方程组如下:$$\begin{cases}2x + y - z = 5 \\x - 3y + 2z = -4 \\3x + 4y - z = 6 \\\end{cases}$$求解以上线性方程组。
例题2:已知线性方程组如下:$$\begin{cases}2x + 3y - z = 4 \\x - 2y + 3z = -1 \\3x + 4y - 2z = 7 \\\end{cases}$$求解以上线性方程组。
2. 矩阵与向量例题1:已知矩阵$A=\begin{bmatrix}1 &2 &3 \\4 &5 &6 \\\end{bmatrix}$,向量$\mathbf{b}=\begin{bmatrix}2 \\-1 \\\end{bmatrix}$,求解方程组$A\mathbf{x}=\mathbf{b}$。
例题2:已知矩阵$A=\begin{bmatrix}2 & -1 \\3 &4 \\\end{bmatrix}$,向量$\mathbf{b}=\begin{bmatrix}1 \\2 \\\end{bmatrix}$,求解方程组$A\mathbf{x}=\mathbf{b}$。
3. 线性变换例题1:已知线性变换$T$将向量$\mathbf{v}=\begin{bmatrix}2 \\3 \\\end{bmatrix}$映射为$\mathbf{w}=\begin{bmatrix}5 \\-1 \\\end{bmatrix}$,求线性变换$T$的矩阵表示。
例题2:已知线性变换$T$将向量$\mathbf{v}=\begin{bmatrix} 1 \\-2 \\\end{bmatrix}$映射为$\mathbf{w}=\begin{bmatrix}3 \\4 \\\end{bmatrix}$,求线性变换$T$的矩阵表示。
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。
线性代数练习题及答案10套
1 0 1 14.设矩阵 A= 0 2 0 ,矩阵 B A E ,则矩阵 B 的秩 r(B)= __2__. 0 0 1 0 0 1 B A E = 0 1 0 ,r(B)=2. 0 0 0
15.向量空间 V={x=(x1,x2,0)|x1,x2 为实数}的维数为__2__. 16.设向量 (1,2,3) , (3,2,1) ,则向量 , 的内积 ( , ) =__10__. 17.设 A 是 4×3 矩阵,若齐次线性方程组 Ax=0 只有零解,则矩阵 A 的秩 r(A)= __3__. 18 . 已 知 某 个 3 元 非 齐 次 线 性 方 程 组 Ax=b 的 增 广 矩 阵 A 经 初 等 行 变 换 化 为 :
三、计算题(本大题共 6 小题,每小题 9 分,共 54 分)
Ibugua
交大打造不挂女神的领跑者
123 23 3 21.计算 3 阶行列式 249 49 9 . 367 67 7 123 23 3 100 20 3 解: 249 49 9 200 40 9 0 . 367 67 7 300 60 7
线代练习题及答案(一)
一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)
1.设 A 为 3 阶方阵,且 | A | 2 ,则 | 2 A 1 | ( D A.-4 B.-1 C. 1 ) D.4
| 2 A 1 | 2 3 | A | 1 8
1 4. 2
)
1 2 3 1 2 2. 设矩阵 A= (1, 2) , B= C= 则下列矩阵运算中有意义的是 ( B 4 5 6 , 3 4 ,
行成比例值为零.
a1b2 a 2 b2 a 3 b2
线性代数行列式经典例题
线性代数行列式经典例题例1计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式.解 方法1 由题设知,11a =0,121a =,1,1,n a n =-,故01110212n n n D n n --=--1,1,,2i i r r i n n --=-=011111111n ----1,,1j n c c j n +=-=1211021(1)2(1)20001n n n n n n ------=----其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列.方法2 01110212n n n D n n --=--11,2,,111111112i i r r i n n n +-=----=--12,,1001201231j c c j n n n n +=---=---=12(1)2(1)n n n ----例2. 设a , b , c 是互异的实数, 证明:的充要条件是a + b + c =0.证明: 考察范德蒙行列式:=行列式即为y 2前的系数. 于是=所以的充要条件是a + b + c = 0.例3计算D n =121100010nn n x x a a a xa----+解: 方法1 递推法 按第1列展开,有D n = x D 1-n +(-1)1+n a n11111n x x x-----= x D 1-n + a n由于D 1= x + a 1,2211x D a x a -=+,于是D n = x D 1-n + a n =x (x D 2-n +a 1-n )+ a n =x 2D 2-n +a 1-n x + a n == x1-n D 1+ a 2x2-n + + a 1-n x + a n =111n n n n x a x a x a --++++方法2 第2列的x 倍,第3列的x 2倍, ,第n 列的x1-n 倍分别加到第1列上12c xc n D +=21121010010000n n n n x x x a xa a a xa-----++213c x c += 32121231010000100010n n n n n n x xx a xa x a a a a xa --------+++==111x fx---n r =按展开1(1)n f+-1111n x xx----=111n n n n x a x a x a --++++方法3 利用性质,将行列式化为上三角行列式.D n21321111n n c c x c c xc c x-+++=11220000000n n nnn n nx x x a a a a a a k xx x---+++n =按c 展开x1-n k n = x1-n (1-n n xa + 21--n n x a + +x a 2+a 1+x) =111n n n n a a x a x x --++++方法4n r nD =按展开1(1)n na +-10001001x x ---+21(1)n n a +--00001001x x --+ +212(1)n a --1000001x x --+21(1)()na x -+1000000x x x-=(-1)1+n (-1)1-n a n +(-1)2+n (-1)2-n a 1-n x + +(-1)12-n (-1)a 2x 2-n +(-1)n 2( a 1+x) x 1-n = 111n n n n a a x a x x --++++例4. 计算n 阶行列式:11212212nn n n na b a a a a b a D a a a b ++=+ (120n b b b ≠)解 采用升阶(或加边)法.该行列式的各行含有共同的元素12,,,n a a a ,可在保持原行列式值不变的情况下,增加一行一列,适当选择所增行(或列)的元素,使得下一步化简后出现大量的零元素.1211212212100n n n n n na a a ab a a D a a b a a a a b +=++升阶213111n r r r r r r +---=121211001001n na a ab b b --- 1112,,1j j c c b j n -+=+=11121112100000000n na a a a ab b b b b +++=1121(1)nn na ab b b b b +++这个题的特殊情形是121212nn n n a x a a a a x a D a a a x++=+=11()nn i i xx a -=+∑可作为公式记下来.例5.计算n 阶“三对角”行列式D n =001000101αβαβαβαβαβαβ++++解 方法1 递推法.D n1=按c 展开()αβ+D 1-n —(1)00001001n αβαβαβαβ-++1=按r 展开()αβ+D 1-n -αβD 2-n即有递推关系式 D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n (n ≥3) 故 1n n D D α--=12()n n D D βα---递推得到 1n n D D α--=12()n n D D βα---=223()n n D D βα---==221()n D D βα--而1()D αβ=+,2D =β+α1αββ+α=22ααββ++,代入得1n n n D D αβ--=1n n n D D αβ-=+ (2.1)由递推公式得1n n n D D αβ-=+=12()n n n D ααββ--++=α2D2-n +1n n αββ-+==nα+1n αβ-+ +1n n αββ-+=时=,当时,当--βαβα1)α(n αβαβ111≠⎪⎩⎪⎨⎧++++n n n方法2 把D n 按第1列拆成2个n 阶行列式D n =000100010001ααβαβαβαβαβ++++0010001000001βαβαβαβαβαβαβαβ+++上式右端第一个行列式等于αD 1-n ,而第二个行列式0010001000001βαβαβαβαβαβαβαβ+++12,,i i c ac i n--==00010000101ββββ=βn于是得递推公式1nn n D D αβ-=+,已与(2.1)式相同.方法3 在方法1中得递推公式D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n又因为当αβ+时 D 1=αβ+=βαβα--2221D αβαβαβ+=+=2()αβ+-αβ=22ααββ++=βαβα--33D 3=βααββααββα+++1010=3()αβ+-2αβ()αβ+ = ()αβ+22()αβ+=βαβα--44于是猜想11n n n D αβαβ++-=-,下面用数学归纳法证明.当n=1时,等式成立,假设当n ≤k 时成立. 当n=k+1是,由递推公式得D 1+k =()αβ+D k -αβD 1-k=()αβ+βαβα--++11k k —αββαβα--k k =βαβα--++22k k所以对于n ∈N +,等式都成立例6. 计算n 阶行列式:12111111111n na a D a++=+其中120n a a a ≠.解 这道题有多种解法. 方法1 化为上三角行列式nD 12,,i r r i n-==1121111n a a a a a +--112,,jj a c c a j n+==21100nb a a其中11211ni i b a a a ==++∑1111ni i a a =⎛⎫=+ ⎪⎝⎭∑,于是n D 12111nn i i a a a a =⎛⎫=+ ⎪⎝⎭∑.方法2 升阶(或加边)法121111011101110111n na D a a +=++升阶12,3,,1i r r i n -=+=121111101001na a a ---11111121,2,,1121111111j jni jc c a nn j n i i na a a a a a a a +=+=-=+⎛⎫==+⎪⎝⎭∑∑方法3 递推法.将n D 改写为1211101110111n na a D a ++++=+n =按c 拆开12111111111a a +++1211011011na a a ++由于12111111111a a ++1,,1i n r r i n -=-=12111a a 121n a a a -=1211011011na a a ++n =按c 展开1n n a D -因此n D =1n n a D -121n a a a -+为递推公式,而111D a =+,于是n D =1n n a D -121n a a a -+=12n a a a 11211n n n D a a a a --⎛⎫+ ⎪⎝⎭=12n a a a 2122111n n n n D a a a a a ---⎛⎫++ ⎪⎝⎭==12n a a a 11211n D a a a ⎛⎫+++⎪⎝⎭=12n a a a 121111n a a a ⎛⎫++++⎪⎝⎭Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
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。
线性代数典型例题
线性代数第一章 行列式典型例题一、利用行列式性质计算行列式二、按行(列)展开公式求代数余子式已知行列式412343344615671122D ==-,试求4142A A +与4344A A +. 三、利用多项式分解因式计算行列式1.计算221123122313151319x D x -=-.2.设()x b c d bxc d f x b cx d b c dx=,则方程()0f x =有根_______.x =四、抽象行列式的计算或证明1.设四阶矩阵234234[2,3,4,],[,2,3,4]A B αγγγβγγγ==,其中234,,,,αβγγγ均为四维列向量,且已知行列式||2,||3A B ==-,试计算行列式||.A B +2.设A 为三阶方阵,*A 为A 的伴随矩阵,且1||2A =,试计算行列式1*(3)22.A A O O A -⎡⎤-⎢⎥⎣⎦3.设A 是n 阶(2)n ≥非零实矩阵,元素ij a 与其代数余子式ij A 相等,求行列式||.A4.设矩阵210120001A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,矩阵B 满足**2ABA BA E =+,则||_____.B = 5.设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵123123123123(,,),(,24,39)A B αααααααααααα==+++++如果||1A =,那么||_____.B = 五、n 阶行列式的计算六、利用特征值计算行列式1.若四阶矩阵A 与B 相似,矩阵A 的特征值为1111,,,2345,则行列式1||________.B E --=2.设A 为四阶矩阵,且满足|2|0E A +=,又已知A 的三个特征值分别为1,1,2-,试计算行列式*|23|.A E +第二章 矩阵典型例题一、求逆矩阵1.设,,A B A B +都是可逆矩阵,求:111().A B ---+2.设0002100053123004580034600A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求1.A -二、讨论抽象矩阵的可逆性1.设n 阶矩阵A 满足关系式320A A A E +--=,证明A 可逆,并求1.A -2.已知322,22A E B A A E ==-+,证明B 可逆,并求出逆矩阵。
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。
线性代数习题及解答
线性代数习题及解答 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】线性代数习题一说明:本卷中,A -1表示方阵A 的逆矩阵,r (A )表示矩阵A 的秩,||α||表示向量α的长度,αT 表示向量α的转置,E 表示单位矩阵,|A |表示方阵A 的行列式.一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.设行列式111213212223313233a a a a a a a a a =2,则111213313233213122322333333a a a a a a a a a a a a ------=( ) A .-6 B .-3 C .3D .62.设矩阵A ,X 为同阶方阵,且A 可逆,若A (X -E )=E ,则矩阵X =( ) A .E +A -1 B .E -A C .E +AD .E -A -13.设矩阵A ,B 均为可逆方阵,则以下结论正确的是( )A .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫⎪⎝⎭A B B .⎛⎫⎪⎝⎭A B 不可逆 C .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫ ⎪⎝⎭B AD .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫⎪⎝⎭A B 4.设α1,α2,…,αk 是n 维列向量,则α1,α2,…,αk 线性无关的充分必要条件是( )A .向量组α1,α2,…,αk 中任意两个向量线性无关B .存在一组不全为0的数l 1,l 2,…,l k ,使得l 1α1+l 2α2+…+l k αk ≠0C .向量组α1,α2,…,αk 中存在一个向量不能由其余向量线性表示D .向量组α1,α2,…,αk 中任意一个向量都不能由其余向量线性表示5.已知向量2(1,2,2,1),32(1,4,3,0),TT+=---+=--αβαβ则+αβ=( ) A .(0,-2,-1,1)T B .(-2,0,-1,1)T C .(1,-1,-2,0)TD .(2,-6,-5,-1)T6.实数向量空间V ={(x , y , z )|3x +2y +5z =0}的维数是( )A .1B .2C .3D .47.设α是非齐次线性方程组Ax =b 的解,β是其导出组Ax =0的解,则以下结论正确的是( )A .α+β是Ax =0的解B .α+β是Ax =b 的解C .β-α是Ax =b 的解D .α-β是Ax =0的解8.设三阶方阵A 的特征值分别为11,,324,则A -1的特征值为( ) A .12,4,3 B .111,,243C .11,,324D .2,4,39.设矩阵A =121-,则与矩阵A 相似的矩阵是( )A .11123--B .01102C .211- D .121-10.以下关于正定矩阵叙述正确的是( ) A .正定矩阵的乘积一定是正定矩阵 B .正定矩阵的行列式一定小于零 C .正定矩阵的行列式一定大于零D .正定矩阵的差一定是正定矩阵二、填空题(本大题共10小题,每空2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案,错填、不填均无分。
近年线性代数考研题目及答案
近年线性代数考研题目及答案线性代数是数学中一个重要的分支,广泛应用于科学、工程和经济等领域。
考研中的线性代数题目通常包括矩阵运算、向量空间、线性变换、特征值问题等。
以下是一些近年线性代数考研题目及答案的示例:1. 题目:设矩阵A是一个3×3的实对称矩阵,且满足A^2 - 2A - 3I = 0,其中I是单位矩阵。
证明A的特征值都为3。
答案:首先,由于A是实对称矩阵,它必定存在一组正交的特征向量。
设λ为A的一个特征值,对应的特征向量为v。
根据特征值的定义,我们有Av = λv。
将题目中的等式A^2 - 2A - 3I = 0两边同时乘以v,得到A(Av) - 2Av - 3v = 0,即A(λv) - 2(λv) - 3v = 0,这可以化简为λ^2v - 2λv - 3v = 0。
由于v非零,我们可以除以v得到λ^2 - 2λ - 3 = 0。
解这个二次方程,我们得到λ = 3或λ= -1。
由于A^2 - 2A - 3I = 0,我们可以推断出A的特征值不可能为-1,因此A的特征值只能是3。
2. 题目:设向量组α1, α2, ..., αn线性无关,证明向量组α1 + α2, α2 + α3, ..., αn-1 + αn, αn + α1也是线性无关的。
答案:假设存在一组标量k1, k2, ..., kn,使得k1(α1 + α2)+ k2(α2 + α3) + ... + kn(αn + α1) = 0。
我们可以将这个等式重新排列,得到(k1 + kn)α1 + (k2 - k1)α2 + ... + (k1 -kn)αn = 0。
由于α1, α2, ..., αn线性无关,我们可以得出k1 + kn = 0,k2 - k1 = 0,...,k1 - kn = 0。
这意味着k1 = k2 = ... = kn = 0,因此向量组α1 + α2, α2 + α3, ..., αn-1 + αn,αn + α1是线性无关的。
线性代数行列式经典例题
线性代数行列式经典例题例1计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式、解 方法1 由题设知,11a =0,121a =,1,1,n a n =-L L ,故011102120n n n D n n --=--L L MOL1,1,,2i i r r i n n --=-=L011111111n ----L L M O L1,,1j n c c j n +=-=L 1211021(1)2(1)021n n n n n n ------=----LL L L M O O L M L其中第一步用的就是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列. 方法2011102120n n n D n n --=--L L MOL11,2,,1111111120i i r r i n n n +-=----=--L L L MOL12,,1001201231j c c j nn n n +=---=---L L L MOL=12(1)2(1)n n n ---- 例2、 设a , b , c 就是互异的实数, 证明: 的充要条件就是a + b + c =0、证明: 考察范德蒙行列式:=行列式 即为y 2前的系数、 于就是=所以的充要条件就是a + b + c = 0、例3计算D n =121100010n n n x xa a a x a ----+K KM M M M K解: 方法1 递推法 按第1列展开,有D n = x D 1-n +(-1)1+n a n11111n x xx-----O O= x D 1-n + a n由于D 1= x + a 1,2211x D a x a -=+,于就是D n = x D 1-n + a n =x(x D 2-n +a 1-n )+ a n =x 2D 2-n + a 1-n x + a n =L = x1-n D 1+ a 2x2-n +K + a 1-n x + a n =111n n n n x a x a x a --++++L方法2 第2列的x 倍,第3列的x 2倍,K ,第n 列的x1-n 倍分别加到第1列上12c xc n D += 21121010010000n n n n x x xa xa a a x a -----++K K K M M M M K213c x c +=32121231010*********n n n n n n x x x a xa x a a a a x a --------+++K K KMMMM MK=L L =111x fx---OO On r =按展开1(1)n f+-1111n x xx----OO =111n n n n x a x a x a --++++L方法3 利用性质,将行列式化为上三角行列式.D n21321111n n c c x c c x c c x-+++=L1122000000000n n nnn n nx x x a a a a a a k xx x ---+++KK KM M M M Kn =按c 展开x1-n k n = x1-n (1-n n x a + 21--n n x a +K+x a 2+a 1+x) =111n nn n a a x a x x --++++L方法4 n r nD =按展开1(1)n na +-1000100001x x ---K K M M M M K+21(1)n n a +--0000101x x --K K M M M M K+K +212(1)n a --10000001x x --K K M M M M K+21(1)()na x -+10000000x x x-K K M M M ML=(-1)1+n (-1)1-n a n +(-1)2+n (-1)2-n a 1-n x +K +(-1)12-n (-1)a 2x 2-n +(-1)n 2( a 1+x) x 1-n= 111n nn n a a x a x x --++++L例4. 计算n 阶行列式:11212212n n n n na b a a a a b a D a a a b ++=+L L M M M L(120n b b b ≠L )解 采用升阶(或加边)法.该行列式的各行含有共同的元素12,,,n a a a L ,可在保持 原行列式值不变的情况下,增加一行一列,适当选择所增行(或列)的元素,使得下一步化简后出现大量的零元素.1211212212100n n n n n na a a ab a a D a a b a a a a b +=++L L L M M M M L升阶213111n r r r r r r +---=L 12121100100100n na a ab b b ---L L L M M M M L1112,,1j j c c b j n -+=+=L 1112111210000000n na a a a ab b b b b +++L L LL M M M M L=1121(1)n n na ab b b b b +++L L 这个题的特殊情形就是121212n n n n a x a a a a x a D a a a x++=+LL M M M L=11()nn i i xx a -=+∑可作为公式记下来.例5.计算n 阶“三对角”行列式D n =00100010001αβαβαβαβαβαβ+++K K KM M M MMK+ 解 方法1 递推法.D n1=按c 展开()αβ+D 1-n —(1)000010001n αβαβαβαβ-++K K M M M M M K1=按r 展开()αβ+D 1-n -αβD 2-n即有递推关系式 D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n (n ≥3) 故 1n n D D α--=12()n n D D βα---递推得到 1n n D D α--=12()n n D D βα---=223()n n D D βα---=L =221()n D D βα--而1()D αβ=+,2D =β+α1αββ+α=22ααββ++,代入得1n n n D D αβ--=1n n n D D αβ-=+ (2、1)由递推公式得1n n n D D αβ-=+=12()n n n D ααββ--++=α2D2-n +1n n αββ-+=L=nα+1n αβ-+K +1n n αββ-+=时=,当时,当--βαβα1)α(n αβαβ111≠⎪⎩⎪⎨⎧++++n n n方法2 把D n 按第1列拆成2个n 阶行列式D n =00010010001ααβαβαβαβαβ++K K KM M M MMK++00100010000001βαβαβαβαβαβαβαβ+++K K KM M M MMK K上式右端第一个行列式等于αD 1-n ,而第二个行列式00100010000001βαβαβαβαβαβαβαβ+++K K KM M M MMK K12,,i i c ac i n--==L 000010000100001ββββK K KM M M M M K=βn 于就是得递推公式1nn n D D αβ-=+,已与(2、1)式相同.方法3 在方法1中得递推公式D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n又因为当αβ+时 D 1=αβ+=βαβα--2221D αβαβαβ+=+=2()αβ+-αβ=22ααββ++=βαβα--33D 3=βααββααββα+++110=3()αβ+-2αβ()αβ+ = ()αβ+22()αβ+=βαβα--44于就是猜想11n n n D αβαβ++-=-,下面用数学归纳法证明.当n=1时,等式成立,假设当n ≤k 时成立. 当n=k+1就是,由递推公式得D 1+k =()αβ+D k -αβD 1-k=()αβ+βαβα--++11k k —αββαβα--k k =βαβα--++22k k所以对于n ∈N +,等式都成立例6. 计算n 阶行列式:12111111111n na a D a ++=+L L M M M L其中120n a a a ≠L .解 这道题有多种解法. 方法1 化为上三角行列式nD 12,,i r r i n-==L 1121111n a a a a a +--L M O112,,j ja c c a j n+==L 21100nb a a L M O其中11211ni i b a a a ==++∑1111n i i a a =⎛⎫=+ ⎪⎝⎭∑,于就是n D 12111nn i i a a a a =⎛⎫=+ ⎪⎝⎭∑L .方法2 升阶(或加边)法121111*********111n na D a a +=++L L LMM M M L升阶12,3,,1i r r i n -=+=L 121111100100100na a a ---L L L M M M M L11111121,2,,1121111111j jni jc c a nn j n i i na a a a a a a a +=+=-=+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭∑∑L LL O方法3 递推法.将n D 改写为1211101110111n na a D a ++++=+LL M M M Ln =按c 拆开12111111111a a ++L L M M M L +1211011011na a a ++L L M M M L由于12111111111a a ++L L M M M L1,,1i n r r i n -=-=L 12111a a L121n a a a -=L1211011011na a a ++L L M M M Ln =按c 展开1n n a D -因此n D =1n n a D -121n a a a -+L 为递推公式,而111D a =+,于就是n D =1n n a D -121n a a a -+L =12n a a a L 11211n n n D a a a a --⎛⎫+ ⎪⎝⎭L=12n a a a L 2122111n n n n D a a a a a ---⎛⎫++⎪⎝⎭L =L L=12n a a a L 11211n D a a a ⎛⎫+++⎪⎝⎭L =12n a a a L 121111n a a a ⎛⎫++++ ⎪⎝⎭L。
线性代数试题及答案
线性代数试题及答案1. 题目:矩阵运算题目描述:给定两个矩阵A和B,计算它们的乘积AB。
答案解析:矩阵A的维度为m x n,矩阵B的维度为n x p,则矩阵AB的维度为m x p。
矩阵AB中的每个元素都可以通过矩阵A的第i行与矩阵B的第j列的内积来计算,即AB(i,j) =∑_{k=1}^{n}A(i,k)B(k,j)。
2. 题目:矩阵转置题目描述:给定一个矩阵A,求其转置矩阵AT。
答案解析:如果矩阵A的维度为m x n,则转置矩阵AT的维度为n x m。
转置矩阵AT中的每个元素都可以通过矩阵A的第i行第j列的元素来计算,即AT(j,i) = A(i,j)。
3. 题目:线性方程组求解题目描述:给定一个线性方程组Ax = b,其中A是一个m x n的矩阵,x和b是n维向量,求解x的取值。
答案解析:假设矩阵A的秩为r,则根据线性代数的理论,线性方程组有解的条件是r = rank(A) = rank([A | b])。
若方程组有解,则可以通过高斯消元法、LU分解等方法求解。
4. 题目:特征值与特征向量题目描述:给定一个矩阵A,求其特征值和对应的特征向量。
答案解析:设λ为矩阵A的特征值,若存在非零向量x,满足Ax = λx,则x为矩阵A对应于特征值λ的特征向量。
特征值可以通过解特征方程det(A - λI) = 0求得,其中I为单位矩阵。
5. 题目:行列式计算题目描述:给定一个方阵A,求其行列式det(A)的值。
答案解析:行列式是一个方阵的一个标量值。
行列式的计算可以通过Laplace展开、初等行变换等方法来进行。
其中,Laplace展开是将行列式按矩阵的某一行或某一列展开成若干个代数余子式的和。
6. 题目:向量空间与子空间题目描述:给定一个向量空间V和它的子集U,判断U是否为V的子空间。
答案解析:子空间U必须满足三个条件:(1)零向量属于U;(2)对于U中任意两个向量u和v,它们的线性组合u+v仍然属于U;(3)对于U中的任意向量u和标量c,它们的数乘cu仍然属于U。
线性代数第一章典型习题
0
0 0 x an
(x ai )( x aj )
i 1 j 1
i n
j n
3. 行列式按某一行(列)展开(降阶法): 例 3:计算 n 阶行列式
2 2 3 D
1 2 2 2 2 2
2 2 2
2 2 2
2 2 2 n 1 2 2 2 2 2 n
2 2 1 1 3
3 2 2 1 1
4 1 4 2 5
5 1 5 27 2 0
求 A41+ A42+ A43 ;
A44+ A45
解:由条件得 A 41 + A42 + A43 +2( A44 + A45 ) 27
2( A 41 + A42 + A43 ) + A44 + A45 0 解得 A41+ A42+ A43= -9 , A44+ A45=18
以下用归纳法:
,结论成立; 当 n=1 时, D1 假设对 k<n 的自然数成立,则
Dn ( ) Dn Dn 1 2
n n n 1 n 1 n 1 n 1 ( )
x a1 D a1 a1
x a i x a i D x a i
i 1 i 1 i n i 1 i n i n
a1 a2 x a2 a2 x a2
a3
an an an x
解:将各列加到第一列得
a1 x a2 a2 a3 a2 a2 x x an an an
7.加边法(升阶法): 例 7:证明
1 a1 1 Dn 1 1
大一线性代数考试题库及答案解析
大一线性代数考试题库及答案解析一、选择题1. 设矩阵A为3阶方阵,且|A|=2,则矩阵A的逆矩阵的行列式为多少?A. 1/2B. 2C. 1/4D. 1答案:C解析:根据行列式的性质,一个矩阵的逆矩阵的行列式等于原矩阵行列式的倒数。
因此,|A^(-1)| = 1/|A| = 1/2。
2. 向量α=(1,2,3)和β=(-1,0,1)是否共线?A. 是B. 否答案:A解析:若向量α和β共线,则存在一个实数k使得β=kα。
将向量α和β的对应分量相除,得到-1/1=0/2=1/3,显然不存在这样的实数k,因此向量α和β不共线。
二、填空题3. 设矩阵B是一个3×3的矩阵,且B的秩为2,则矩阵B的零空间的维数为____。
答案:1解析:矩阵B的零空间的维数等于矩阵的列数减去矩阵的秩,即3-2=1。
4. 若线性方程组Ax=b有唯一解,则系数矩阵A的秩等于____。
答案:n解析:若线性方程组Ax=b有唯一解,则系数矩阵A的秩等于未知数的个数n。
三、解答题5. 给定向量组α1=(1,2,3),α2=(4,5,6),α3=(7,8,9),求证向量组α1,α2,α3线性相关。
答案:证明:首先计算向量组α1,α2,α3的行列式:|α1 α2 α3| = |1 2 3||4 5 6||7 8 9| = 0由于行列式为0,根据行列式的性质,向量组α1,α2,α3线性相关。
6. 设矩阵C为3×3的矩阵,且C的行列式为0,求证矩阵C不可逆。
答案:证明:根据矩阵的逆矩阵的定义,若矩阵C可逆,则存在矩阵C^(-1)使得CC^(-1)=I。
但是,由于|C|=0,根据行列式的性质,不存在矩阵C^(-1)使得CC^(-1)=I,因此矩阵C不可逆。
四、计算题7. 计算矩阵D=\begin{bmatrix}1 & 2 & 3\\4 & 5 & 6\\7 & 8 &9\end{bmatrix}的行列式。
线性代数练习题及答案解析(一)
线性代数练习题及答案解析(一)一、行列式1、排列25341的逆序数为 7 ;2、排列643125的逆序数是 9 ;3、方程211123049x x =的根为 2,3 ;(范德蒙行列式) 4、行列式D=162021304---中,元素-3的代数余子式是( A )(A )10 (B )2 (C )-10 (D )-2 考点:代数余子式定义5、(1)三阶行列式det()ij D a =中含有因子1322a a 的项为 132231-a a a ,含有因子1223a a 的项为 122331a a a . 考点:行列式展开式的定义规则(2)四阶行列式det()ij D a =中含有因子1123a a 的项为 12233144a a a a 或12233441-a a a a .6、设n 阶行列式60D =,且D 中的每列的元素之和为6,则D 中的第三行的代数余子式之和为 10 .考点:行列式的性质6,行列式按行(列)展开7、(1)设n 阶行列式det()ij D a =,j i A 是D 中元素j i a 的代数余子式,则下列各式中正确的是( C ). 考点:行列式按自己的行(列)展开等于行列式,如行(列)与代数余子式的行(列)不一致则等于零。
A 、10nijij i aA ==∑;B 、10nijij j aA ==∑; C 、1nijij j aA D ==∑; D 、121ni i i aA D==∑(2)若4阶行列式D 中第2行的元素212223242,1,3,0,a a a a ====余子式212M =,2223241,3,0M M M ===则D= -12 .注意:代数余子式与余子式的区别。
行列式的展开只与代数余子式有关。
(3)若3阶行列式D 中第1行的元素1112133,2,5,a a a ===代数余子式114A =,12131,2,A A =-=则D= 20 .8、行列式112233440000000a b a b b a b a =( B )。
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线性代数第一章 行列式典型例题一、利用行列式性质计算行列式 二、按行(列)展开公式求代数余子式已知行列式412343344615671122D ==-,试求4142A A +与4344A A +. 三、利用多项式分解因式计算行列式1.计算221123122313151319x D x -=-.2.设()x bc d b xc d f x b cx d b c dx=,则方程()0f x =有根_______.x =四、抽象行列式的计算或证明1.设四阶矩阵234234[2,3,4,],[,2,3,4]A B αγγγβγγγ==,其中234,,,,αβγγγ均为四维列向量,且已知行列式||2,||3A B ==-,试计算行列式||.A B +2.设A 为三阶方阵,*A 为A 的伴随矩阵,且1||2A =,试计算行列式1*(3)22.A A O O A -⎡⎤-⎢⎥⎣⎦3.设A 是n 阶(2)n ≥非零实矩阵,元素ij a 与其代数余子式ij A 相等,求行列式||.A4.设矩阵210120001A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,矩阵B 满足**2ABA BA E =+,则||_____.B = 5.设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵123123123123(,,),(,24,39)A B αααααααααααα==+++++如果||1A =,那么||_____.B = 五、n 阶行列式的计算 六、利用特征值计算行列式1.若四阶矩阵A 与B 相似,矩阵A 的特征值为1111,,,2345,则行列式1||________.B E --=2.设A 为四阶矩阵,且满足|2|0E A +=,又已知A 的三个特征值分别为1,1,2-,试计算行列式*|23|.A E +第二章 矩阵典型例题一、求逆矩阵1.设,,A B A B +都是可逆矩阵,求:111().A B ---+2.设0002100053123004580034600A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求1.A -二、讨论抽象矩阵的可逆性1.设n 阶矩阵A 满足关系式320A A A E +--=,证明A 可逆,并求1.A -2.已知322,22A E B A A E ==-+,证明B 可逆,并求出逆矩阵。
3.设T A E xy =+,其中,x y 均为n 维列向量,且2T x y =,求A 的逆矩阵。
4.设,A B 为n 阶矩阵,且E AB -可逆,证明E BA -也可逆。
三、解矩阵方程1.设矩阵111111111A -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦,矩阵X 满足*12A X A X -=+,求矩阵X . 2.已知矩阵100011110,101111110A B ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,且矩阵X 满足 AXA BXB AXB BXA E +=++,求X . 四、利用伴随矩阵进行计算或证明 1.证明下列等式(1)**()()T T A A =; (2)若||0A ≠,则1**1()()A A --=; (3)||0A ≠,则1**1[()][()]T T A A --=;(4) ||0A ≠,则*1*()(0,n kA k A k A n -=≠为阶矩阵);(5)若,A B 为同阶可逆矩阵,则***()AB B A =.2.设矩阵33()ij A a ⨯=满足*T A A =,若111213,,a a a 为三个相等正数,则11_______.a = 五、关于初等矩阵和矩阵的秩(看教材)第三章 矩阵典型例题一、判断向量组的线性相关性 1.设12(,,,)(1,2,,;)T i i i in i r r n αααα==<是n 维实向量,且12,,,r ααα线性无关,已知12(,,,)T n b b b β=是线性方程组111122121122221122000n n n n r r rn n a x a x a x a x a x a x a x a x a x +++=⎧⎪+++=⎪⎨⎪⎪+++=⎩的非零解向量,试判断向量组12,,,,r αααβ的线性相关性。
2.设12,,,n ααα是n 个n 维的线性无关向量,11122n n n k k k αααα+=+++,其中12,,,n k k k 全不为零,证明121,,,n ααα+中任意n 个向量均无关。
3.设A 为43⨯矩阵,B 为33⨯矩阵,且0AB =,其中111121230012A -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦,证明B 的列向量组线性相关。
4.设121,,,n ααα-为1n -个线性无关的n 维列向量,1ξ和2ξ是与121,,,n ααα-均正交的n 维非零列向量,证明(1)1ξ、2ξ线性相关;(2)121,,,n ααα-,1ξ线性相关。
二、把一个向量用一组向量线性表示证明线性方程组111122121122221122000n n n n m m mn n a x a x a x a x a x a x a x a x a x +++=⎧⎪+++=⎪⎨⎪⎪+++=⎩的解都是11220n n b x b x b x +++=的解的充要条件是β是12,,,m ααα的线性组合,其中12(,,,)n b b b β=,12(,,,)(1,2,,)i i i in i m αααα==.三、求向量组的秩1.给定一个向量组,求其一个极大线性无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示。
2.已知向量组(1)123,,ααα;(2)1234,,,αααα;(3)1235,,,αααα.如果各向量组的秩分别是3、3、4,证明:向量组12354,,,ααααα-的秩为4. 四、有关矩阵秩的命题1.设A 为m n ⨯实矩阵,证明:()().T R A R A A =2.设A 为n 阶方阵,且满足22A A E =+,证明:(2)()R A E R A E n -++=. 综合题1. 设A 为m n ⨯矩阵,B 为()n n m ⨯-矩阵,且已知0AB =,(),()R A m R B n m ==-,设α是满足0Ax =的一个n 维向量,证明:存在唯一的一个()n m -维列向量β,使B αβ=.2.已知随机变量01~0.250.75X ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,{}0.51P Y =-=,又n 维向量123,,ααα线性无关,求向量122331,2,X Y αααααα+++线性相关的概率。
第四章 线性方程组典型例题一、基本概念题(解的判定、性质、结构) 二、含有参数的线性方程组的求解 三、抽象线性方程组求解1.已知线性方程组:1111221,222112222,221122,2200()0n n n n n n n n n a x a x a x a x a x a x a x a x a x +++=⎧⎪+++=⎪I ⎨⎪⎪+++=⎩的一个基础解系为11121,221222,212,2(,,,),(,,,),,(,,,).T T T n n n n n n b b b b b b b b b 试写出线性方程组:1111221,222112222,221122,2200()0n n n n n n n n n b y b y b y b y b y b y b y b x b y +++=⎧⎪+++=⎪II ⎨⎪⎪+++=⎩的通解,并说明理由。
2.已知4阶方阵12341234(,,,),,,,A αααααααα=均为4维列向量,其中234,,ααα线性无关,1232ααα=-,如果1234βαααα=+++,求线性方程组Ax β=的通解。
四、讨论两个方程组的公共解1.设线性方程组123123212302040x x x x x ax x x a x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩与方程12321x x x a ++=-有公共解,求a 的值及所有公共解。
2.已知下列非齐次线性方程组124123412326()4133x x x x x x x x x x +-=-⎧⎪I ---=⎨⎪--=⎩,1234234345()21121x mx x x nx x x x x t +--=-⎧⎪II --=-⎨⎪-=-+⎩(1)求解方程组()I ,用其导出组的基础解系表示通解;(2)当方程组()II 中的参数,,m n t 为何值时,方程组()I 与()II 同解。
3.设,A B 都是n 阶级矩阵,且()()r A r B n +<,证明齐次方程组0Ax =与0Bx =有非零公共解。
五、讨论两个方程组解之间的关系 1. 0Ax =与0T A Ax =的解的关系。
2.设有齐次线性方程组0Ax =与0Bx =,其中,A B 都是m n ⨯矩阵,现有4个命题:①若0Ax =的解均是0Bx =的解,则()()r A r B ≥; ②若()()r A r B ≥,则0Ax =的解均是0Bx =的解; ③若0Ax =与0Bx =同解,则()()r A r B =; ④若()()r A r B =,则0Ax =与0Bx =同解。
以上命题中正确的是:(A) ①② (B) ①③ (C) ②④ (D) ③④ 六、已知方程组的解,反求系数矩阵或系数矩阵中的参数1.设121201101A t t t ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,且方程组0Ax =的基础解系含有2个线性无关的解向量,求0Ax =的通解。
2.设12112010131,1,11101A b a c η⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-⎣⎦,如果η是Ax b =的一个解,试求Ax b =的通解。
七、有关基础解系的讨论1.设12,,,s ααα为线性方程组0Ax =的一个基础解系,1112221223121,,,s s t t t t t t βααβααβαα=+=+=+其中12,t t 为实常数,试问12,t t 满足什么关系时,12,,,s βββ也为0Ax =的一个基础解系?2.若矩阵A 的秩为r ,其r 个列向量为某一齐次线性方程组的一个基础解系,B 为r 阶非奇异矩阵,证明:AB 的r 个列向量也是该齐次线性方程组的一个基础解系。
3.设*ξ是非齐次线性方程组Ax b =的一个解,12,,,n r ηηη-是其导出组的一个基础解系,证明: (1)*12,,,,n r ξηηη-线性无关;(2)****12,,,,n r ξξηξηξη-+++是方程组Ax b =的1n r -+个线性无关的解;(3)方程组Ax b =的任一解x ,都可以表示为这1n r -+个解的线性组合,而且组合系数之和为1. 八、有关0AB =的应用1.已知方阵12221311A λ-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦,三阶方阵0B ≠满足0AB =,试求λ的值。