上海交通大学试卷( A 卷)

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上 海 交 通 大 学 试 卷( A 卷 )

课程 线性代数(B 类) 学期 2011-2012第1学期

班级号 学号 姓名

一.单项选择题 (每题3分,共18分)

1.设A ,B 为n 阶方阵,且A A =2

,B B =2

。则 ( ) (A ))()(B r A r =时,A ,B 不相似; (B ))()(B r A r ≠时,A ,B 相似; (C ))()(B r A r =时,A ,B 相似; (D )以上都有可能。

2.设A 为n 阶反对称矩阵 ,则 ( ) (A )0)(=+E A r ; (B )n E A r =+)(; (C )n E A r <+<)(0; (D )以上都有可能。

3.设B A ,为n 阶方阵,⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=B A C 00。则伴随矩阵*

C 为 ( )

(A )⎪⎪⎭⎫

⎝⎛**

B A A B ||0

0||; (B )⎪⎪⎭

⎝⎛**B B A A ||00||; (C )⎪⎪⎭⎫

⎛**

A A

B B ||0

0||; (D )⎪⎪⎭

⎛**A B B A ||00||。 4.设A 为n m ⨯的实矩阵,矩阵)(A A T

正定的充分必要条件为 ( ) (A )m A r =)(; (B )m A r <)(; (C )m A r <)(; (D )n A r =)(。

5.设α是单位向量,矩阵ααT

k E A +=,其中1-≠k 。则 ( )

我承诺,我将严格遵守考试纪律。

(A )A 为正交矩阵; (B )A 为正定矩阵; (C )A 为可逆矩阵; (D )A 为反对称矩阵。

6.设向量组321,,ααα线性无关,向量321,,βββ线性相关但相互不成比例,且, 321332123211,,αααβαααβαααβk k k ++=++=++=。

则 ( ) (A )2-=k 或 1=k ; (B )1=k ;

(C )2-≠k 且 1≠k ; (D )2-=k 。

二.填空题 (每题3分,共18分)

7.设行列式 4

111311

12=D ,j i A 是D 中元素j i a 的代数余子式,

∑∑==313

1

i j j

i A

= 。

8.已知4阶行列式4||j i a 的展开式中某项为42143123)1(a a a a k

-。则=k 。

9. 设33)(⨯=ij a A ,j i A 是||A 中j i a 的代数余子式,j i j i A a =,13

121132a a a ==。

已知011

10.设A 是实对称可逆矩阵,则线性变换x A y =将二次型Ax x f T

=化为

二次型____________________。 11.已知实二次型

3231212

32221321222)1()1()1(),,(x x x x x x x x x x x x f λλλλλλ++++++++=

是正定二次型,则常数λ的取值为 。

12.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111111a a a A ,⎪⎪⎪

⎫ ⎝⎛-=211β,已知线性方程组β=Ax 有解但不唯一。

则常数a = 。

三.解答题 (每题8分,共48分) 13.设实向量()T n

a a a ,,, 21=α,n 阶矩阵T E A αα+=,行列式||A D n

=。

(1)计算3D ; (2)证明:1-≥n n D D 。

14.已知非齐次线性方程组 b Ax =为 ⎪⎩⎪

⎨⎧=++-=++=-+l

kx x x x kx x x x kx 321

32132134 。 (1)试求行列式||A ;

(2)试问:常数l k ,为何值时,方程组有唯一解、无解、有无穷多解。

当方程组有无穷多解时,求出其通解

15.已知B A ,为3阶矩阵,其中⎪⎪⎪

⎝⎛-=100020011A 。

(1)化简等式 E BA BA A -=*

; (2)求满足(1)中等式的矩阵B 。

16.已知二次型Ax x x x x f T =)(321,,

经正交变换 y Q x =化为标准型 2

322212y y y -+,

且正交矩阵Q 的第三列为T )3

1

3131

(

,,。 (1)试求:正交矩阵Q 和实对称矩阵A ;(2)证明:矩阵E A B 3+=为正定矩阵。

17.已知矩阵⎪⎪

⎪⎪⎪

⎝⎛=21001

00

00010010

y A 有1个特征值为3。(1)试求:常数y ,以及矩阵)(A A T

的特征值; (2)试求:可逆矩阵P ,使得矩阵)()(AP AP T

为对角阵,并求出此对角阵。

18.已知向量空间3R 的两个基为

)(a ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0011α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0112α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1113α。及)(b ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=0111β,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1122β,⎪⎪⎪

⎫ ⎝⎛=2223β。

向量32132αααα++=。试求:(1)基)(a 到基)(b 的过渡矩阵A ;(2)α在基)(b 下的坐标y 。

四.论述或证明题 (每题8分,共16分) 19. (1)试叙述实矩阵A 为正交矩阵的定义;

(2)证明:n 阶实矩阵A 是正交矩阵的充分必要条件为,在欧氏空间中对任意n 维列向量α,

内积)()(αααα,,=A A 。

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