线性代数期末考试试题
(完整版)线性代数期末测试题及其答案.doc
线性代数期末考试题一、填空题(将正确答案填在题中横线上。
每小题 5 分,共 25 分)1 3 1 1.若0 5 x 0,则__________。
1 2 2x1 x2 x3 02.若齐次线性方程组x1 x2 x3 0 只有零解,则应满足。
x1x2x303.已知矩阵A,B,C (c ij )s n,满足 AC CB ,则 A 与 B 分别是阶矩阵。
4.已知矩阵A为 3 3的矩阵,且| A| 3,则| 2A|。
5.n阶方阵A满足A23A E 0 ,则A1。
二、选择题(每小题 5 分,共 25 分)6.已知二次型 f x12 x22 5x32 2tx1x2 2x1 x3 4x2 x3,当t取何值时,该二次型为正定?()A. 40 B.4 4C. 0 t4 4 1t5t D. t2 5 5 5 51 42 1 2 37.已知矩阵A 0 3 4 , B 0 x 6 ,且 A ~ B ,求x的值()0 4 3 0 0 5A.3B.-2C.5D.-58 .设 A 为 n 阶可逆矩阵,则下述说法不正确的是()A. A0B. A 1 0C.r (A) nD.A 的行向量组线性相关9 .过点( 0, 2, 4)且与两平面x 2z 1和 y 3z 2 的交线平行的直线方程为()1xy 2 z 4A.312xy 2 z 4C.31 2x y2 z 4B.32 2x y2 z 4D.322103 1 .已知矩阵 A, 其特征值为()51A. 12, 2 4 B. C.12,24D.三、解答题(每小题 10 分,共 50 分)1 12,2, 22441 1 00 2 1 3 40 2 1 30 1 1 011.设B, C 0 2 1 且 矩 阵满足关系式0 0 1 1 00 10 0 0 2T X(C B)E,求。
a1 12212. 问 a 取何值时,下列向量组线性相关?111, 2a ,3。
2 1 21 a22x 1 x 2x 3 313.为何值时,线性方程组x 1 x 2x 3 2有唯一解,无解和有无穷多解?当方x 1 x 2x 32程组有无穷多解时求其通解。
线性代数期末考试题及答案
线性代数期末考试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是线性代数的基本概念?A. 矩阵B. 向量C. 函数D. 行列式答案:C. 函数2. 矩阵A的转置记作A^T,则(A^T)^T等于A. AB. -AC. A^TD. 2A答案:A. A3. 对于矩阵A和B,满足AB = BA,则称A和B是A. 相似矩阵B. 对角矩阵C. 线性无关D. 对易矩阵答案:D. 对易矩阵4. 行列式的性质中,不能成立的是A. 行列式交换行B. 行列式某一行加上另一行不变C. 行列式等于数乘其中某一行对应的代数余子式的和D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变答案:D. 行列式的某一行的系数乘以另一行不变5. 给定矩阵A = [3, -1; 4, 2],则A的秩为A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C. 2二、填空题1. 给定矩阵A = [2, 1; -3, 5],则A的行列式为______答案:132. 设矩阵A的逆矩阵为A^-1,若AA^-1 = I,其中I是单位矩阵,则A的逆矩阵为______答案:I3. 若矩阵的秩为r,且矩阵的阶数为n,若r < n,则该矩阵为______矩阵答案:奇异三、简答题1. 解释什么是线性相关性和线性无关性?答案:若存在不全为零的数k1, k2,...,kn,使得方程组中的向量k1v1 + k2v2 + ... + knvn = 0成立,则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性相关;若该方程仅在k1 = k2 = ... = kn = 0时成立,则称向量组{v1, v2, ..., vn}线性无关。
2. 如何判断一个矩阵是对称矩阵?答案:若矩阵A的转置等于自身,即A^T = A,则称矩阵A是对称矩阵。
四、计算题1. 给定矩阵A = [1, 2; 3, 4],求A的逆矩阵。
答案:A的逆矩阵为1/(-2)[4, -2; -3, 1]2. 求向量v = [1, 2, 3]的模长。
线性代数考试题及答案
线性代数考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间中,线性无关的向量集合的最小维度是:A. 1B. 2C. 3D. 向量的数量答案:D2. 矩阵A的行列式为0,这意味着:A. A是可逆矩阵B. A不是可逆矩阵C. A的所有行向量线性相关D. A的所有列向量线性无关答案:B3. 线性变换T: R^3 → R^3,由矩阵[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]表示,其特征值是:A. 1, 2, 3B. 0, 1, 2C. -1, 1, 2D. 0, 3, 6答案:D4. 矩阵A与矩阵B相乘,结果矩阵的秩最多是:A. A的秩B. B的秩C. A和B的秩之和D. A的秩和B的列数中较小的一个答案:D5. 给定两个向量v1和v2,它们的点积v1·v2 > 0,这意味着:A. v1和v2垂直B. v1和v2平行或共线C. v1和v2的夹角小于90度D. v1和v2的夹角大于90度答案:C6. 对于任意矩阵A,下列哪个矩阵总是存在的:A. 伴随矩阵B. 逆矩阵C. 转置矩阵D. 特征矩阵答案:C7. 线性方程组AX=B有唯一解的充分必要条件是:A. A是方阵B. A的行列式不为0C. B是零向量D. A是可逆矩阵答案:D8. 矩阵的特征值和特征向量之间的关系是:A. 特征向量对应于特征值B. 特征值对应于特征向量C. 特征向量是矩阵的行向量D. 特征值是矩阵的对角元素答案:A9. 一个矩阵的迹(trace)是:A. 所有元素的和B. 主对角线上元素的和C. 所有行的和D. 所有列的和答案:B10. 矩阵的范数有很多种,其中最常见的是:A. L1范数B. L2范数C. 无穷范数D. 所有上述范数答案:D二、简答题(每题10分,共20分)1. 请解释什么是基(Basis)以及它在向量空间中的作用是什么?答:基是向量空间中的一组线性无关的向量,它们通过线性组合可以表示空间中的任何向量。
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。
线性代数期末考试试题
《线性代数》重点题一. 单项选择题1.设A 为3阶方阵,数λ = -3,|A | =2,则 |λA | =( ).A .54;B .-54;C .6;D .-6.解. .54227)3(33-=⨯-=-==A A A λλ 所以填: B.2、设A 为n 阶方阵,λ为实数,则|λA |=( )A 、λ|A |;B 、|λ||A |;C 、λn |A |;D 、|λ|n |A |. 解. |λA |=λn |A |.所以填: C.3.设矩阵()1,2,12A B ⎛⎫==- ⎪⎝⎭ 则AB =( ).解. ().24121,221⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=AB 所以填: D.A. 0;B. ()2,2-;C. 22⎛⎫ ⎪-⎝⎭;D. 2142-⎛⎫⎪-⎝⎭.4、123,,a a a 是3维列向量,矩阵123(,,)A a a a =.若|A |=4,则|-2A |=( ). A 、-32; B 、-4; C 、4; D 、32.解. |-2A |=(-2)3A =-8⨯4=-32. 所以填: D. 5.以下结论正确的是( ).A .一个零向量一定线性无关;B .一个非零向量一定线性相关;C .含有零向量的向量组一定线性相关;D .不含零向量的向量组一定线性无关.解. A .一个零向量一定线性无关;不对,应该是线性相关.B .一个非零向量一定线性相关;不对,应该是线性无关.C .含有零向量的向量组一定线性相关;对.D .不含零向量的向量组一定线性无关. 不对, 应该是:不能判断. 所以填: C.6、 1234(1,1,0,0),(0,0,1,1),(1,0,1,0),(1,1,1,1),αααα====设则它的极大无关组为( )A 、 12,; ααB 、 123,, ;αααC 、 124,, ;αααD 、1234,, ,αααα解. (B)93页7.设A,B,C 是n 阶矩阵,下列选项中不正确的是( ).A .若A 可逆,则*1A A A-=,其中*A 为A 的伴随矩阵;B .若AB E =,则1B A -=;C .若矩阵A 可逆,数k ≠ 0,则()11kA kA --=;D .对标准矩阵方程AXB C =,若A ,B 可逆,则11X A CB --=.解. A .若A 可逆,则*1A A A-=,其中*A 为A 的伴随矩阵;对.B .若AB E =,则1B A -=;对.C .若矩阵A 可逆,数k ≠ 0,则()11kA kA --=;不对,应该是().111--=A kkA D .对标准矩阵方程AXB C =,若A ,B 可逆,则11X A CB --=.对.所以填: C.8、 矩阵A =1111-⎛⎫ ⎪-⎝⎭的伴随矩阵A *=( ). A 、1111⎛⎫⎪⎝⎭;B 、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111;C 、⎪⎪⎭⎫⎝⎛--1111; D 、⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1111.解.因为112112221,(1)11,(1)11,1A A A A ==--⋅==--⋅==.所以1121*12221111AA A A A ⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 故填A.41页9.若n 元齐次线性方程组0Ax =有非零解, 则( ). A . ()R A n <; B . ()R A n =;C . ()0R A =;D .A 、B 、C 都不对.解. A . ()R A n <;对.B . ()R A n =;不对, 此时应该0Ax =有且仅有零解.C . ()0R A =;不对. 此时, 仅是0Ax =有非零解的一种情况.D .A 、B 、C 都不对. 不对.所以填:A.10、 ,A B n 与均为阶方阵则下列结论中成立的是( ).A 、det()0,,;AB A O B O ===则或 B 、det()0,det 0,det 0;AB A B ===则或C 、,,;AB O A O B O ===则或;D 、,det 0,det 0.AB O A B ≠≠≠则或 解. A 、不对. B 、40页(iii),AB A B =.即有det()0,det 0,det 0AB A B ===则或.所以填: B .11.设向量组123,,ααα线性相关,234,,ααα线性无关,则下列成立是( ).A . 2α可由34,αα线性表示;B .4α可由23,αα线性表示;C . 4α不可由123,,,ααα线性表示;D .3α可由2,α4α线性表示.解.(p90例7.) 由题设“设向量组123,,ααα线性相关,234,,ααα线性无关”.①因234,,ααα线性无关,则23,αα线性无关.再由123,,ααα线性相关.则1α可由23,αα线性表示.②用反证法.假设4α可由123,,,ααα线性表示,而由①知1α可由23,αα线性表示.因此4α可由23,αα线性表示.这与题设234,,ααα线性无关相矛盾.所以4α不可由123,,,ααα线性表示. 所以填: C.12、设123,,a a a 是二维实向量,则( ).A 、123,,a a a 一定线性无关;B 、1a 一定可由23,a a 线性表出;C 、123,,a a a 一定线性相关;D.12,a a 一定线性无关.解. A 不对. B 不对. C.因为105页:n 维实向量12,,,n e e e 叫做n R 中的自然基.因此二维实向量123,,a a a 的自然基为二维实向量12,e e .当然123,,a a a 是线性相关的.即C 对. D 不对. 所以填: C.13.向量空间3R 的一组基为( )A . 1231200,3,1000ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;B . 1231000,1,0001ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;C . 1231010,3,1000ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;D . 1230210,0,0130ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.解. A .1231200,3,1000ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;不是.因31232ααα+=, 所以123,,ααα不是向量空间3R 的一组基.B . 1231000,1,0001ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;是向量空间3R 的一组基.C . 1231010,3,1000ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭;不是.因13233ααα-=, 所以123,,ααα不是向量空间3R 的一组基.D . 1230210,0,0130ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.不是.因31223ααα+=, 所以123,,ααα不是向量空间3R 的一组基.所以填: B.14、设A 是4×6矩阵,R (A )=3,则齐次线性方程组Ax =0的基础解系中所含向量的个数是( ).A 、 4;B 、 3 ;C 、 2;D 、1.解.由97页,定理7.设m n ⨯矩阵A 的秩()R A r =,则n 元齐次线性方程组0Ax =的解集S 的秩.S R n r =-现在6, 3.n r ==因此63 3.-= 即填: B.15.设矩阵111213212223212223111213313233311132123313,,a a a a a a A a a a B a a a a a a a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎪⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭12010100100,010,001101P P ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则必有( ). A .12APP B =; B .21AP P B =; C .12PP A B =; D .21P P A B =.解. A . 12APP B =?.10101000110101000110000101033313332232123221311131233313223212213111233323123222113121121B a a aa a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a P AP ≠⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=因此A 不对.B .21AP P B = ?11121311121321212223212223313233313233121113132221232332313333100010010010100100101001011.a a a a a a AP P a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a B a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪⎪⎪== ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭+⎛⎫ ⎪=+≠ ⎪ ⎪+⎝⎭因此B 不对.C .12PP A B = ?11121311121312212223212223313233313233212223111213113112321333010100010100010100001101101.a a a a a a PP A a a a a a a a a a a a a a a a a a a B a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪⎪== ⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪+++⎝⎭因此C 对.D .21P P A B = ?11121311121321212223212223313233313233212223111213213122322333100010010010100100101001011.a a a a a a P P A a a a a a a a a a a a a a a a a a a B a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪⎪== ⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫ ⎪=≠ ⎪ ⎪+++⎝⎭所以填: C.16、设A ,B ,C 为同阶可逆方阵,则1()ABC -=( ).A 、111ABC ---; B 、111C A B ---; C 、111C B A ---;D 、111B A C ---解。
线性代数期末试题
线性代数试题(附答案)一、填空题(每题2分,共20分)1.行列式0005002304324321= 。
2.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=-+00202kz y kx z ky x z y kx 有非零解,且12≠k ,则k 的值为 。
3.若4×4阶矩阵A 的行列式*=A A ,3是A 的伴随矩阵则*A = 。
4.A 为n n ⨯阶矩阵,且ο=+-E A A 232,则1-A 。
5. 321,,ξξξ和321,,ηηη是3R 的两组基,且32133212321122,2,23ξξξηξξξηξξξη++=++=++=,若由基321,,ξξξ到基321,,ηηη的基变换公式为(321,,ηηη)=(321,,ξξξ)A ,则A= 6.向量其内积为),1,0,2,4(),5,3,0,1(-=--=βa 。
7.设=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡)(,111012111,321212113AB tr AB B A 之迹则 。
8.若的特征值分别为则的特征值分别为阶矩阵1,3,2,133--⨯A A 。
9.二次型x x x x x x f 23222132123),,(--=的正惯性指数为 。
10.矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡1042024λλA 为正定矩阵,则λ的取值范围是 。
二、单项选择(每小题2分,共12分)1.矩阵()==≠≠⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=)(,4,3,2,1,0,0,44342414433323134232221241312111A r i b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a A i i 则其中。
A 、1B 、2C 、3D 、4 2. 齐次线性方程组⎩⎨⎧=--=++-02023214321x x x x x x x 的基础解系中含有解向量的个数是( )A 、1B 、2C 、3D 、43.已知向量组=====k a a k a a 则线性相关,)1,2,0,0(),1,0,2,2(),1,0,,0(),0,1,1,1(4321 ( )A 、-1B 、-2C 、0D 、1 4. A 、B 则必有且阶矩阵均为,))((,22B A B A B A n -=-+( )A 、B=EB 、A=EC 、A=BD 、AB=BA5.已知=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==k A k a T 则的特征向量是矩阵,211121112)1,,1(( ) A 、1或2 B 、-1或-2 C 、1或-2 D 、-1或26.下列矩阵中与矩阵合同的是⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-5000210002( ) A 、⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---200020001 B 、⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-500020003 C 、⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--100010001 D ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100020002三、计算题(每小题9分,共63分)1.计算行列式),2,1,0(0000002211210n i a a c a c a c b b b a i nnnΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ=≠其中2.当⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=-++=+++=+++ax x x x x x x x x x x x x x x x a 4321432143214321710535105363132,线性方程组取何值时有解?在方程组有解时,用其导出组的基础解系表示方程组的通解。
线性代数期末考试题及答案
《线性代数》期末考试题及答案一、单项选择题(每小题3分,共24分).1.设行列式1112132122233132331a a a a a a a a a =,则111112132121222331313233234234234a a a a a a a a a a a a --=-( ). A. 6; B. -6; C. 8; D. -8.2.设B A ,都是n 阶矩阵,且0=AB , 则下列一定成立的是( ).A. 0A =或0B =;B. 0A =且0B =;C. 0=A 或0=B ;D. 0=A 且0=B .3.设A ,B 均为n 阶可逆矩阵,则下列各式中不正确...的是( ). A. ()T T T A B A B +=+; B . 111()A B A B ---+=+; C. 111()AB B A ---= ; D. ()T T T AB B A =.4.设12,αα是非齐次线性方程组Ax b =的解,是β对应的齐次方程组0Ax =的解,则Ax b =必有一个解是( ).A .21α+α;B .21α-α;C . 21α+α+β ;D .121122βαα++.5.齐次线性方程组123234 020x x x x x x ++=⎧⎨--=⎩的基础解系所含解向量的个数为( ).A. 1;B. 2;C. 3;D. 4. 6.向量组12,,αα…,s α(2)s ≥线性无关的充分必要条件是( ).A. 12,,αα…,s α都不是零向量;B. 12,,αα…,s α任意两个向量的分量不成比例;C. 12,,αα…,s α每一个向量均不可由其余向量线性表示;D. 12,,αα…,s α至少有一个向量不可由其余向量线性表示. 7.若( ),则A 相似于B .A. A B = ; B . 秩(A )=秩(B );C. A 与B 有相同的特征多项式;D. n 阶矩阵A 与B 有相同的特征值,且n 个特征值各不相同. 8.正定二次型1234(,,,)f x x x x 的矩阵为A ,则( )必成立.A. A 的所有顺序主子式为非负数;B. A 的所有顺序主子式大于零;C. A 的所有特征值为非负数;D. A 的所有特征值互不相同.二、填空题(每小题3分,共18分)1.设3阶矩阵100220333A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,*A 为A 的伴随矩阵,则*A A =_____________.2.1111n⎛⎫⎪⎝⎭=__________________(n 为正整数). 3.设a b A c d ⎛⎫= ⎪⎝⎭,且det()0A ad bc =-≠,则1A -=________________.4.已知4阶方阵A 的秩为2,则秩(*A )=_________________.5.已知向量组123(1,3,1),(0,1,1),(1,4,)a a a k ===线性相关,则k =____________.6.3阶方阵A 的特征值分别为1,-2,3,则1A -的特征值为_________.三、计算题(10分,共44分)1.(7分)计算行列式01231000100001x x a a a a ---2.(7分)设矩阵121348412363A a -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,问a 为何值时,(1) 秩(A )=1; (2) 秩(A )=2.3.(15分)给定向量组12103a -⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,21324a ⎛⎫⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,33021a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭=,40149a ⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=,试判断4a 是否为123,,a a a 的线性组合;若是,则求出组合系数4.(15分)λ取何实值时,线性方程组12233414x x x x x x x x λλλλλλλλ-=⎧⎪-=⎪⎨-=⎪⎪-+=⎩有唯一解、无穷多解、无解?在有无穷多解的情况求通解。
《线性代数》期末考试试卷(A卷答案)
《线性代数》期末考试试卷(A 卷答案)注:各主观题答案中每步得分是标准得分,实际得分应按下式换算:第步实际得分本题实际得分解答第步标准得分解答总标准得分N =N ⨯一、本 题 8分原 式⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=112313517 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=047210二、本 题 8分⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=100012010411001210)(E A)(211231001240101120011-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----→A E8⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=-211231241121A10( 用 其 它 方 法 解 对, 给 一 半 分). 三、本 题11分D =--1000364022311149=-640231149=11010四、本 题10分因 A B ~ , 存 在 可 逆 矩 阵 P 使P AP B -=12则 '='='''--B P AP P A P ()()114记 ()P Q -'=1, 则 Q P P ---='='111[()] , 故 '='-B Q A Q 18即 ''B A ~10五、本 题7分'=αα120, 即α1 与α2 已 正 交设 有 向 量 为()X x x x x T =4321, 则080140841=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-X3解 得⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1480,410843αα 为 所 求 线 性 无 关 解8且αα34,已 正 交, 故αα12,αα34£, 为 正 交 向 量 组10六、本 题 8分因 21152110120=-≠, 故43, 1,ααα 线 性 无 关。
4而αα212=, 故431,,ααα 是 该 向 量 组 的 一 个 最 大 线 性 无 关 组。
8线 性 表 出 为:.,,2, 44331211αααααααα====10七、本 题 10分 00002270020-2-0 ~ ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---011112122320111114331211121 所 以3=)(A R10八、本 题10分方 程 组 有 非 零 解 ⇔=A 03而 A =-55λ 故 当 仅 当 λ=1 时 方 程 组 有 非 零 解。
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第一节:选择题1. 下列哪个向量不是矩阵A的特征向量?A. [2, 1, 0]B. [0, 1, 0]C. [1, 1, 1]D. [0, 0, 0]答案:D2. 线性变换T:R^n -> R^m 可逆的充分必要条件是?A. T是一个单射B. T是一个满射C. T是一个双射D. T是一个线性变换答案:C3. 设线性空间V的维数为n,下列哪个陈述是正确的?A. V中的任意n个线性无关的向量都可以作为V的基B. V中的任意n - 1个非零向量都可以扩充为V的基C. V中的任意n个非零向量都可以扩充为V的基D. V中的任意n - 1个非零向量都可以作为V的基答案:A4. 设A和B是n阶方阵,并且AB = 0,则下列哪个陈述是正确的?A. A = 0 或 B = 0B. A = 0 且 B = 0C. A ≠ 0 且 B = 0D. A = 0 且B ≠ 0答案:C第二节:计算题1. 计算矩阵乘法A = [1, 2; 3, 4]B = [5, 6; 7, 8]答案:AB = [19, 22; 43, 50]2. 计算矩阵的逆A = [1, 2; 3, 4]答案:A^(-1) = [-2, 1/2; 3/2, -1/2]3. 计算向量的内积u = [1, 2, 3]v = [4, 5, 6]答案:u ∙ v = 32第三节:证明题证明:对于任意向量x和y,成立下列关系式:(x + y) ∙ (x - y) = x ∙ x - y ∙ y证明:设x = [x1, x2, ..., xn],y = [y1, y2, ..., yn]。
左边:(x + y) ∙ (x - y) = [x1 + y1, x2 + y2, ..., xn + yn] ∙ [x1 - y1, x2 - y2, ..., xn - yn]= (x1 + y1)(x1 - y1) + (x2 + y2)(x2 - y2) + ... + (xn + yn)(xn - yn)= x1^2 - y1^2 + x2^2 - y2^2 + ... + xn^2 - yn^2= (x1^2 + x2^2 + ... + xn^2) - (y1^2 + y2^2 + ... + yn^2)= x ∙ x - y ∙ y右边,由向量的内积定义可得:x ∙ x - y ∙ y = x1^2 + x2^2 + ... + xn^2 - (y1^2 + y2^2 + ... + yn^2)综上,左边等于右边,证毕。
线性代数期末考试考核试卷
4.以下哪个向量组构成一个基?
A. (1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 0)
B. (1, 2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9)
C. (1, 2, 3), (2, 4, 6), (1, 1, 1)
D. (1, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 1)
...
20.(根据实际题目内容填写答案)
二、多选题
1. BCD
2. ABCD
3. ABC
4. AB
5. ABC
...
20.(根据实际题目内容填写答案)
三、填题
1. 1
2.线性无关
3.主
...
10.(根据实际题目内容填写答案)
四、判断题
1. √
2. √
3. √
...
10. ×
五、主观题(参考)
1.向量组线性无关,可以通过计算行列式不为零来证明。一个可以由给定向量组线性表示的向量可以是它们的线性组合,例如\(a\vec{v}_1 + b\vec{v}_2 + c\vec{v}_3\),其中\(a, b, c\)是适当的系数。
D. (1, 1), (1, -1)
(答题括号:________)
5.在求解线性方程组时,以下哪些情况下可以使用高斯消元法?
A.系数矩阵是方阵
B.系数矩阵是非奇异的
C.方程组中方程的个数等于未知数的个数
D.方程组可能有无穷多解
(答题括号:________)
(以下题目类似,省略以节约空间)
6. ...
A.若A为m×n矩阵,则A的转置为n×m矩阵
B.若A为m×n矩阵,则A的转置为m×n矩阵
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20分)1. 向量空间的基是该空间的一组向量,满足以下哪两个条件?A. 线性无关B. 可以表示空间中的任何向量C. 可以线性组合出空间中的任何向量D. 以上都是2. 矩阵的秩是指:A. 矩阵中非零行的最大数目B. 矩阵中非零列的最大数目C. 矩阵的行向量组的秩D. 矩阵的列向量组的秩3. 线性变换的核是指:A. 变换后为零的向量集合B. 变换后为单位向量的向量集合C. 变换后保持不变的向量集合D. 变换后向量长度为1的向量集合4. 特征值和特征向量是线性变换中的基本概念,特征向量满足以下条件:A. 变换后保持不变B. 变换后与原向量成比例C. 变换后与原向量垂直D. 变换后与原向量正交5. 对于矩阵A,下列哪个矩阵是A的逆矩阵?B. A的伴随矩阵C. A的行列式D. 与A相乘结果为单位矩阵的矩阵6. 行列式的性质不包括:A. 行列式与矩阵的转置相等B. 行列式与矩阵的伴随矩阵无关C. 行列式与矩阵的行(列)交换有关D. 行列式与矩阵的行(列)乘以常数有关7. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 方程组的系数矩阵是可逆的B. 方程组的系数矩阵是方阵C. 方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩D. 方程组的系数矩阵的秩等于未知数的个数8. 矩阵的迹是指:A. 矩阵的对角线元素之和B. 矩阵的行向量长度之和C. 矩阵的列向量长度之和D. 矩阵的行列式9. 线性无关的向量组可以作为向量空间的基,其必要条件是:A. 向量组中的向量数量等于向量空间的维数B. 向量组中的向量数量大于向量空间的维数C. 向量组中的向量数量小于向量空间的维数D. 向量组中的向量数量可以任意10. 对于矩阵A,下列哪个矩阵是A的共轭转置?A. A的转置矩阵C. A的伴随矩阵D. A的复共轭矩阵的转置答案:1. D 2. D 3. A 4. B 5. D 6. B 7. D 8. A 9. A 10. D二、填空题(每空2分,共20分)1. 设向量空间V的基为{v1, v2, ..., vn},则向量v可以表示为______ 。
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线性代数是一门重要的数学课程,广泛应用于各个领域,如物理学、工程学、计算机科学等。
期末考试是对学生对于线性代数知识的综合考察,下面将给出一些线性代数期末考试试题及答案,供大家参考。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 设A是一个3×3矩阵,若A的行列式值为0,则A的秩为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C2. 设A是一个3×3矩阵,若A的特征值为1,2,3,则A的特征向量个数为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:D3. 设A是一个3×3矩阵,若A的秩为2,则A的零空间的维数为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:B4. 设A是一个3×3矩阵,若A的行向量组线性无关,则A的列向量组是否线性无关?A. 是B. 否答案:A5. 设A是一个3×3矩阵,若A的行向量组线性相关,则A的列向量组是否线性相关?A. 是B. 否答案:A6. 设A是一个3×3矩阵,若A的秩为2,则A的行空间的维数为:A. 0B. 1C. 2D. 3答案:C7. 设A是一个2×2矩阵,若A的特征值为1,2,则A的特征向量个数为:A. 0B. 1C. 2答案:C8. 设A是一个2×2矩阵,若A的特征值为1,1,则A的特征向量个数为:A. 0B. 1C. 2答案:B9. 设A是一个2×2矩阵,若A的秩为1,则A的零空间的维数为:A. 0B. 1C. 2答案:B10. 设A是一个2×2矩阵,若A的秩为2,则A的行空间的维数为:A. 0B. 1C. 2答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 设A是一个3×3矩阵,若A的行向量组线性无关,则A的秩为____。
答案:32. 设A是一个3×3矩阵,若A的列向量组线性无关,则A的秩为____。
答案:33. 设A是一个3×3矩阵,若A的行向量组线性相关,则A的秩为____。
商学院《线性代数》第一学期期末考试试题测试卷及参考答案
3 0 1 1 0 1 1 ⎪ 0 ⎪ 0 0 《线性代数》第一学期期末考试试题本期末试卷满分为 80 分,占课程总成绩的 80 ,平时成绩占课程总成绩的 20 。
答题要求:1. 请将所有答案统一写在答题纸上,不按要求答题的,责任考生自负。
2. 答题纸与试卷一同交回,否则酌情扣分。
说明:在本卷中,A T 表示矩阵 A 的转置矩阵,A *表示矩阵 A 的伴随矩阵,E 是单位矩阵,|A|表示方阵 A 的行列式, R (A )表示 A 的秩。
一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)⎛1 2⎫ ⎛ 1 2 3⎫1、设矩阵A=(1,2),B= 3 4⎪ ,C = 4 5 6 ⎪ ,则下列矩阵运算中有意义的是( )⎝ ⎭ ⎝ ⎭A .ACB B .ABC C .BACD .CBA2、设A 为 3 阶方阵,且|A|=2,则|2A -1|=( )A .-4B .-1C .1D .4⎛ 3 3、矩阵⎝- 1 3⎫⎪ 的逆矩阵是( )0⎭⎛ 0 - 1⎫⎛ 0 - 3⎫⎛ 0 - 1⎫⎛1 ⎫A. ⎪ ⎝ 3 3 ⎭B.⎪ ⎝1 3 ⎭C. 1 ⎪1 ⎪ ⎝ 3 ⎭D.1 ⎪ ⎝ - 1 0 ⎭4、设 A ,B 均为 3 阶矩阵,若 A 可逆,且R (B )=2,那么 R (AB )=()A .0B .1C .2D .35、下列矩阵中,是初等矩阵的为( )⎛ 1 0⎫ A .⎪ ⎛ 0 1 B . - 1 0 - 1⎫ ⎪ 1 ⎪⎛ 0 1 0⎫⎪ C . 0 0 3⎪⎛ 1 0 0⎫ ⎪ D . 0 1 0⎪⎝ 0 0⎭⎪ ⎪⎝ ⎭ ⎝ ⎭ ⎝ ⎭6、设A 为任意n 阶矩阵,下列矩阵中为反对称矩阵的是( )A .A+A TB .A-A TC .AA TD .A T A7、设A 为m ×n 矩阵,齐次线性方程组Ax=0 有非零解的充分必要条件是( )A .A 的列向量组线性相关B .A 的列向量组线性无关C .A 的行向量组线性相关D .A 的行向量组线性无关8、设三元非齐次线性方程组 Ax=b 的两个解为α=(1,0,2)T,β=(1,-1,3)T,且1 2 1 1 ⎝ ⎭1 系数矩阵A 的秩R (A)=2,则对于任意常数 k,k 1,k 2,方程组的通解可表为( ) A .k (1,0,2)T +k (1,-1,3)T B .(1,0,2)T +k (1,-1,3)T C .(1,0,2)T +k (0,1,-1)T D .(1,0,2)T+k (2,-1,5)T9、观察下列向量组的特点,其中线性无关的为( )A .α1 = (1, -1, 2),α2 = (7, 6, 4),α3 = (0, 0, 0)B .α1 = (1, 0, 0, 2),α2 = (0,1, 0, 3),α3 = (0, 0,1, 4)C .α1 = (2, 0, -14,8),α2 = (-1, 0, 7, -4),α3 = (9,11, 2, 3)D . α1 = (1, 2, 3),α2 = (4, 5, 6),α3 = (3,3, 3)⎛1 10、矩阵A= 1 1 1⎫⎪1 1⎪ 的非零特征值为()⎪ ⎝⎭A .4B .3C .2D .1二、填空题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) ⎛1 2⎫ T1、设矩阵A= ⎝ 3 ⎪ ,则行列式|A A|= 。
线性代数期末考试试卷合集(共十一套)
线性代数期末考试试卷合集(共十一套)目录线性代数期末试卷及参考答案(第一套) .............................................................................. 1 线性代数期末试卷及参考答案(第二套) .............................................................................. 9 南京工程学院期末试卷(第一套) ........................................................................................ 17 南京工程学院期末试卷(第二套) ........................................................................................ 24 南京工程学院期末试卷(第三套) ........................................................................................ 30 线性代数 期末试卷(A 卷) .................................................................................................. 36 线性代数 期末试卷(B 卷) .................................................................................................. 41 线性代数 期末试卷(C 卷) .................................................................................................. 46 线性代数 期末试卷(D 卷) .................................................................................................. 51 线性代数 期末试卷(E 卷) .................................................................................................. 57 线性代数 期末试卷(F 卷) (62)线性代数期末试卷及参考答案(第一套)一、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1、设矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3223A 满足B AB =,则矩阵=B ( )(A ) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛21k k ; (B )⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛11; (C ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2121k k k k ; (D ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-2111k k .(21k k ,为任意常数) 2、设n 阶方阵A ,B 满足E AB =,则下列一定成立的是 ( ) (A )E B A == ; (B )E B A =+ ; (C )1=A 或1=B ; (D )1=⋅B A .3、设矩阵,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001010100A 则 =-++)()(E A R E A R ( )(A ) 2; (B ) 3; (C ) 4; (D ) 5 .4、设向量组A :r a a a,,,21可由向量组B :s b b b ,,,21线性表示,则正确的是 ( )(A )当s r >时,向量组A 必线性相关; (B ) 当s r <时,向量组A 必线性相关; (C )当s r >时,向量组B 必线性相关; (D ) 当s r <时,向量组B 必线性相关.5、设A 为n m ⨯的矩阵,0=x A 是非齐次线性方程组b x A =所对应的齐次线性方程组,则下列结论正确的是( )(A ) 若0=x A 仅有零解,则b x A =有唯一解;(B ) 若b x A =有无穷多解,则0=x A 有非零解;(C ) 若n m =,则b x A=有唯一解;(D ) 若A 的秩m A R <)(,则b x A=有无穷多解.二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1、设方阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=010002cb a A ,当c b a ,,满足 时,A 为可逆方阵.2、若可逆方阵A 的有一个特征值3,则13-)(A 必有一个特征值为 .3、设A 为54⨯的矩阵,且秩2=)(A R ,则齐次方程组0=x A 的基础解系所含向量个数是 .4、若三阶行列式222023z y x =1,则行列式1117110111------z y x = . 5、设向量组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛13232121,,x 线性相关,则常数x= .三、计算题(本题共6小题,共50分)1、(6分)设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=b a a A 140132121的秩2=)(A R , 求常数b a ,及一个最高阶非零子式.2、(8分)求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=314020112A 的特征值和特征向量. 3、(8分)设3阶方阵A 与B 满足BA A BA A 22+=*, 其中,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=400030001A 求B .4、(10分)设向量组A :.,,,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=77103 1301 3192 01414321αααα 求: (1) 向量组A 的秩; (2) 向量组A 的一个最大线性无关组; (3) 将此最大无关组之外的其它向量用最大无关组线性表示.5、(8分)计算行列式aa a a D ++++=4321432143214321,其中0≠a .6、(10分)设线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=--=--532403321321321x x x b ax x x x x x , 问:当参数b a ,取何值时,(1)此方程组有唯一解? (2)此方程组无解? (3)此方程组有无穷多解? 并求出通解.四、判断题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1、设矩阵B A ,为3阶方阵,且42==B A ,,则121=-AB.( )2、由3维向量构成的向量组4321a a a a,,,中必有一个可由其余向量线性表示. ( ) 3、对任意n 阶方阵C B A ,,,若AC AB =,且O A ≠,则一定有C B =.( )4、设向量21ηη ,是线性方程组b x A =的解,则212ηη -也是此方程组的一个解.( ) 5、正交向量组321a a a ,,线性无关.( )五、证明题(本题共2小题,每小题5分,共10分) 1、设n 阶对称矩阵A 满足关系式O E A A =++862,证明:(1)E A 3+是可逆矩阵,并写出逆矩阵; (2) E A 3+是正交矩阵.2、若3210a a a a,,,是n 元非齐次线性方程组b x A =的线性无关解,且,)(3-=n A R证明:030201a a a a a a---,,是其对应的齐次线性方程组0 =x A 的基础解系.参考答案一、选择题(本题5小题, 每小题3分, 共15分)1. C ;2. D ;3. B ;4. A ;5. B .二、填空题(本题5小题, 每小题3分, 共15分)1. c ab 2≠;2.91; 3. 3; 4. 23- ; 5. 5. 三、计算题(本题6小题, 共50分)1. 解: A →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------210022170121b a a a (2分), 由R (A ) = 2知,⎩⎨⎧=-=--0201b a , ⎩⎨⎧=-=∴21b a ,一个最高阶非零子式3221-. 2.解: 由λλλλ-----=-314020112E A (),)(0212=-+-=λλ 得A 的特征值为.,21321==-=λλλ当11-=λ时, 解 ().0=+x E A,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-−→−⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+000010101414030111r E A得基础解系:,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=1011p 对应11-=λ的全部特征向量为)(0111≠k p k当232==λλ时, 解().02=-x E A,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--−→−⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-000000414111140001142r E A 得基础解系:,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=401 2p ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=041 3p对应232==λλ的特征向量为)0,(323322不全为k k p k p k+ 3. 解: B= 2(|A |E -2A ) -1 A |A |=12(|A |E -2A ) -1 =⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛4100061000101, B=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛410061000101⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛400030001 =⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛20001000514. 解: ),,,(4321αααα=A=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------71307311100943121→⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--0000110024103121 → ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-0000110020102001 所以,秩3=A R , (1分)一个最大线性无关组为,,,321ααα(2分)且321422αααα++-=5. 解:aa a a D ++++=43214321432143214321c c c c +++aa a a a a a +++++++432104321043210432101r r i -aa a a 00000000043210+=)(103+a a 6. 解: 增广矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----==5312410131b ab A B ),( →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+---120011100131b a(1) 当12-≠=b a ,时, 32=<=)()(B R A R ,此时方程组无解. (2) 当b a ,2≠取任意数时, 3==)()(B R A R ,此时方程组有唯一解. (3) 当12-==b a ,时, 32<==)()(B R A R ,此时方程组有无穷多解.B →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--000011100131 →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛000011103201即⎩⎨⎧+-=+-=1323231x x x x 原方程组的通解为)(R c c ∈⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--013112.四、判断题(本题5小题, 每小题2分, 共10分)1. ×;2. √;3. ×;4. √;5. √.五、证明题(本题2小题, 每小题5分, 共10分)1.证明: (1)由O E A A =++862得E E A A =++962,即E E A E A =++))((33 所以E A 3+可逆,且E A E A 331+=+-)(.(2)由A 为n 阶对称矩阵知,E A E A E A TT T 333+=+=+)()(,故()()()E E A E A E A E A T=++=++333)3(,所以E A 3+是正交矩阵.2. 证明: 3210a a a a,,,是n 元非齐次线性方程组b x A =的解,030201a a a a a a---∴,,是对应齐次方程组0 =x A 的解;又,)(3-=n A R 所以0 =x A 的基础解系中含向量个数为3)(=-A R n 个; 下证 030201a a a a a a---,,线性无关即可.设0033022011 =-+-+-)()()(a a k a a k a a k 即00321332211=++-++a k k k a k a k a k )(又 3210a a a a ,,,线性无关, 故⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-===0000321321)(k k k k k k 有唯一解0321===k k k所以030201a a a a a a---,, 线性无关,从而030201a a a a a a---,,是其对应的齐次方程组0 =x A 的基础解系线性代数期末试卷及参考答案(第二套)一、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)1、设向量⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=123,321βα ,则当k = 时,.正交与βαα +k2、设方阵A 满足关系式O A A =+322,则1)(-+E A = .3、若三阶行列式930021-=x xxx ,则 =x . 4、设矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=0211A ,多项式x x x f 2)(2+=,则=)(A f . 5、设向量组⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-13,032,101λ线性相关,则常数λ= .6、n 元非齐次线性方程组b x A=有无穷多解的充要条件是 .7、设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=2135212b a A 的对应特征值λ的一个特征向量为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-111,则 ._______________,______,===b a λ二、单项选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1、设A ,B 是任意n 阶方阵(2≥n ),则下列各式正确的是 ( )(A ) B A B A +=+; (B ) 22B A B A B A -=-⋅+; (C ) B A B A ⋅=; (D ) A B AB T⋅= .2、下列4个条件中,①A 可逆 ; ②A 为列满秩(即A 的秩等于A 的列数); ③A 的列向量组线性无关; ④ O A ≠ ;可使推理“ 若O AB =, 则O B = ”成立的条件个数是 ( )(A ) 1个 ; (B ) 2个; (C ) 3个; (D ) 4个.3、向量组s ααα,,,21)2(≥s 线性无关,且可由向量组s βββ ,,,21线性表示, 则下列结论中不成立的是( )(A ) 向量组s βββ,,,21线性无关;(B ) 对任一个j α )1(s j ≤≤,向量组s j βββα,,,,21线性相关;(C ) 存在一个j α )1(s j ≤≤,向量组s j βββα,,,,21线性无关;(D ) 向量组s ααα,,,21与向量组s βββ ,,,21等价. 4、设A ,B 均为3阶方阵, 3)(=A R ,2)(=B R , 则=)(AB R( )(A ) 1; (B ) 2; (C ) 3; (D ) 6 .5、设A 为n m ⨯的矩阵,r A R =)(,则非齐次线性方程组b x A=( )(A ) 当n r = 时有唯一解; (B ) 当n m r == 时有唯一解;(C ) 当n m = 时有唯一解; (D ) 当n r < 时有无穷多解. 三、计算题(本题共6小题,共54分)1、(7分)设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=61011152121λλA 的秩2)(=A R , 求常数λ及一个最高阶非零子式.2、(9分)求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=320230001A 的全部特征值和特征向量.3、(8分)设3阶方阵C B A ,,满足方程 A B A C =-)2(,试求矩阵A ,其中 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=100010301B , ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=300020001C .4、(10分)设向量组A :.6721 ,11313 ,5652 ,21214321⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=αααα 求: (1) 向量组A 的秩; (2) 向量组A 的一个最大线性无关组; (3) 将此最大无关组之外的其它向量用最大无关组线性表示.5、(8分)计算行列式cc b b a a x x x x D ---=000000, 其中x c b a ,,,全不为0.6、(12分)设线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++bx x x x a x x x x x 3213213214231202, 问:当参数b a ,取何值时,(1)此方程组有唯一解? (2)此方程组无解? (3)此方程组有无穷多解? 并求出通解.四、证明题(本题共2小题,每小题5分,共10分)1、若向量321,,ααα线性无关, 求证 2132αα +,324αα +,135αα + 也线性无关.2、设矩阵T E A ηη -=, 其中E 是3阶单位矩阵,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=321x x x η 是单位向量,证明:(1) A A =2; (2) A 不可逆.参考答案一、填空题(本题7小题, 每小题3分, 共21分)1. 75-; 2. E A +2; 3. 3±; 4. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2631 ; 5. 6 ; 6. n b A R A R <=),()(; 7. -1 ,-3 ,0 .二、选择题(本题5小题, 每小题3分, 共15分)1. D ;2. C ;3. C ;4. B ;5. B .三、计算题(本题6小题, 共54分)1. 解: A →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+---3390022110121λλλλλ(3分), 由R (A ) = 2知,⎩⎨⎧=-=-03039λλ,3=∴λ (2分), 一个最高阶非零子式5221 .2.解: 由λλλλ---=-32230001E A (),01)5(2=--=λλ得A 的特征值为.1,5321===λλλ当51=λ时, 解 ().05=-x E A,0001100012202200045⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-−→−⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=-r E A得基础解系:,1101⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=p 对应51=λ的全部特征向量为)(0111≠k p k当132==λλ时, 解().0=-x E A,000000110220220000⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛−→−⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-r E A 得基础解系:,001 2⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p ,110 3⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=p对应132==λλ的特征向量为)0,(323322不全为k k p k p k+.3. 解: CB A E C =-)2( ;⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-5000300012E C ; ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--51000310001)2(1E C ; ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⋅-=-5300032030110001030130002000151000310001)2(1CB E C A . 4. 解: ),,,(4321αααα =A →⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---00210045101321 → ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--000021********001 (初等变换步骤不一,请酌情给分)所以,秩3=A R , (1分) 一个最大线性无关组为,,,321ααα(2分)且32142617αααα--=5. 解:)1,2,3(1=++i c c i i Dcb a xx x x---0000000234=xabc 4- .6. 解: 增广矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛==b a b A B 4231120211),( →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----120014100211b a a , (1) 当b a ,2≠取任意数时, 3)()(==B R A R , 此时方程组有唯一解; (2). 当1,2≠=b a 时, 3)(2)(=<=B R A R ,此时方程组无解;(3) 当1,2==b a 时, 32)()(<==B R A R ,此时方程组有无穷多解.B →⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-000012100211 →⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-000012101001 即⎩⎨⎧--==121321x x x原方程组的通解为)(011120R c c ∈⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-.四、证明题(本题2小题, 每小题5分, 共10分)1.证明: 由题意 ⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+++540013102),,()5,4,32(321133221ααααααααα , 记 AK B = .K K ∴≠=,022 可逆, 又321,,ααα线性无关,所以)5,4,32(133221αααααα +++R 3),,(321==αααR , 即 2132αα +,324αα +,135αα+ 也线性无关.2. 证明: (1) η为单位向量,1=∴ηηT ,A E E E E A T T T T T T T =-=+--=--=∴ηηηηηηηηηηηηηη)())((2.(2) 由(1)知,A A =2, 即 O E A A =-)(,3)()(≤-+∴E A R A R ,η为单位向量,O E A T ≠-=-∴ηη , 1)(≥-E A R ,从而32)(<≤A R , 所以0=A , 故A 不可逆.另一证法: 0)(=-=-=-=ηηηηηηηηηηT T E A ,的非零解,为线性方程组0=∴ηηA所以0=A , 故A 不可逆.南京工程学院期末试卷(第一套)共6 页第1页课程所属部门:基础部课程名称:线性代数A 考试方式:闭卷(A卷)使用班级:工科本科南京工程学院试卷共 6 页第 4 页南京工程学院期末试卷(第二套)共6 页第1页课程所属部门:基础部课程名称:线性代数A 考试方式:闭卷(A卷)使用班级:工科本科南京工程学院期末试卷(第三套)共6 页第1页课程所属部门:数理部课程名称:线性代数A 考试方式:闭卷(A卷)使用班级:工科本科线性代数 期末试卷(A 卷)一、(本大题共8小题,每题3分,共24分)1. 设B A ,均为n 阶方阵,则下面各式正确的是----------------------------------( C ) (A)TTTB A AB =)( (B) 222)(B A AB = (C) || ||AB BA = (D)AB BA = 2. 下列命题正确的是--------------------------------------------------------------------( C ) (A) 若02=A ,则0=A (B) 若A A =2,则0=A 或E A = (C) 若E A =,则E A n = (D) 若E A =2,则E A ±=3. 若行列式的所有元素都变号,则--------------------------------------------------( D ) (A) 行列式一定变号 (B) 行列式一定不变号 (C) 偶阶行列式变号 (D) 奇阶行列式变号4. 设k c c c b b b a a a =321321321,则112311231123232323a a a a b b b b c c c c ++=+-------------------------------( B ) (A) k 6 (B) k 3 (C) k 2 (D) k5. 若某线性方程组的系数行列式为零,则该方程组------------------------------( D ) (A) 有唯一解 (B) 有非零解 (C) 无解 (D) 有非零解或无解6.已知TT T t ),3,1(,)3,2,1(,)1,1,1(321===ααα线性相关的,则t =-----( B )(A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 77. 设方阵A 相似于(1,1,1)diag -,则10A =---------------------------------------- ( A )(A) E (B) 10E (C) E - (D) 10E - 8. 设A 为n 阶方阵,则下列说法中正确的是--------------------------------------( B ) (A) 若A 可对角化,则A 为实对称阵 (B) 若A 为实对称阵,则A 可对角化 (C) 若A 可对角化,则A 必可逆 (D) 若A 可逆,则A 可对角化二、填空题(本大题共4小题,每题4分,共16分)1.设2110A ⎛⎫=⎪-⎝⎭,则*A =0112-⎛⎫ ⎪⎝⎭,1A-=0112-⎛⎫ ⎪⎝⎭。
线性代数期末试题与答案
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。
a11a12a13a11=n ,则行列式a11 a12 a13等于()1.设行列式a 22 =m ,a 21a 21 a 22 a 23 a 21 a 23A. m+nB. - (m+n)C. n- mD. m - n1 0 0 ,则 A -12.设矩阵 A = 0 20 等于()0 031 0 031 0 01A.0 0B.1 02211311 0 00 0 231C.1 0D.0 031 0123 1 23.设矩阵 A =1 0 1 , A *是 A 的伴随矩阵,则A * 中位于( 1,2)的元素是()214A. –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 α 1, α 2,⋯, α s 和 β 1, β 2,⋯, β s 均线性相关,则( )A. 有不全为 0 的数 λ 1,λ 2,⋯,λ s 使 λ 1α 1+λ 2α 2+⋯ +λs α s =0 和 λ 1β 1+λ 2β 2+⋯λ s β s =0B. 有不全为 0 的数 λ 1, λ 2,⋯, λs 使 λ 1( α 1+β 1) +λ 2(α 2+β 2) +⋯ +λs ( α s +β s )=0C. 有不全为 0 的数 λ 1,λ 2,⋯, λ s 使λ 1(α 1- β 1)+λ 2( α 2- β 2) +⋯ +λ s ( α s - β s )=0D. 有不全为 0 的数 λ 1, λ2 ,⋯, λs 和不全为 0 的数 μ1, μ 2,⋯, μ s 使λ 1α 1+λ 2α 2+⋯ +λs α s =0 和 μ 1β 1+μ 2β 2+⋯+μ s β s =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,η 1, η 2 是其任意 2 个解,则下列结论错误的是()A. η 1+η2 是 Ax=0 的一个解1 1B.η 1+ η 2 是 Ax=b 的一个解22C. η 1-η 2 是 Ax=0 的一个解D.2 η 1-η 2 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 A α=λ α ,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 (λ E - 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, λ 2, λ 3 是 A 的 3 个互不相同的特征值, α 1,α 2, α 3 依次是 A 的属于 λ 1,λ 2, λ3 的特征向量,则 α 1,α 2, α 3 有可能线性相关 11.设λ 0 是矩阵 A 的特征方程的 3 重根, A 的属于 λ 0 的线性无关的特征向量的个数为 k ,则必有( ) A. k ≤ 3 B. k<3 C. k=3 D. k>3 12.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, T)B =C 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( )2 33 4A.4B.63 210 0 1 1 1C. 02 3 D. 1 2 0351 0 2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。
线性代数期末考试题及答案
线性代数期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)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:A. 1/2B. 1/4C. 2D. 4答案:B2. 向量α=(1,2,3)和向量β=(4,5,6),则向量α和向量β的点积为:A. 32B. 22C. 14D. 0答案:A3. 设A为3×3矩阵,且A的秩为2,则A的行向量线性相关,下列说法正确的是:A. 正确B. 错误答案:A4. 若A为n阶方阵,且A^2=0,则A的秩为:A. nB. n-1C. 0D. 不确定答案:C5. 设A为3阶方阵,且A的特征值为1,2,3,则矩阵A的迹为:A. 6B. 1C. 2D. 3答案:A二、填空题(每题5分,共30分)1. 设矩阵A=\[\begin{bmatrix}1 & 2 \\ 3 & 4\end{bmatrix}\],则矩阵A的转置为\[\begin{bmatrix}1 & 3 \\ 2 & 4\end{bmatrix}\]。
答案:\[\begin{bmatrix}1 & 3 \\ 2 & 4\end{bmatrix}\]2. 设向量α=(2,3),向量β=(4,6),则向量α和向量β共线,其比例系数为2。
答案:23. 若矩阵A=\[\begin{bmatrix}1 & 1 \\ 2 & 2\end{bmatrix}\],则矩阵A的行列式为2。
答案:24. 设矩阵B=\[\begin{bmatrix}0 & 1 \\ -1 & 0\end{bmatrix}\],则矩阵B的逆矩阵为\[\begin{bmatrix}0 & -1 \\ 1 &0\end{bmatrix}\]。
答案:\[\begin{bmatrix}0 & -1 \\ 1 & 0\end{bmatrix}\]5. 设矩阵C=\[\begin{bmatrix}1 & 0 \\ 0 & 2\end{bmatrix}\],则矩阵C的特征值为1和2。
32学时线性代数期末考试试题
线性代数试题(09-10)一 填空题(每题3分,共30分)1 矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=3500240000130012A ,则-1A =__________. 2 设A 为3阶方阵,且3A =,则伴随矩阵的行列式=*A _____.3 齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=++=-+0002321321321x x x x x kx x x x 有非零解的充分必要条件是K=________.4 若矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=201032021A 相似于对角阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=Λx 11,则x=______.5设A 为5阶方阵,R(A)=3,则齐次线性方程组AX=0的基础解系中所含解向量的个数为__________.6设向量组:)4,2,0(),,3,1(,)0,0,1(321=-==αααk 线性相关,则常数K=__________.7 设21,αα是n 维向量,令213212121,,2ααβααβααβ-=+=-=,则向量组321βββ,,的线性相关性是______.8已知A 有一个特征值-2,则E A B 2+=必有一个特征值______.9已知实二次型32212322213212224),,(x x x ax x x x x x x f ++++=正定,则常数a 的取值范围为______.10 设A 、B 都为n 阶可逆方阵,则10-⎥⎦⎤⎢⎣⎡AB A =______.二 计算题(每题10分,共30分)1计算行列式:xy y x y x y x 00000000D =2 设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----315241213124021X ,求矩阵X 3 求向量组)9,8,2,5(),3,1,1,1(),7,1,3,1(),1,3,1,1(4321--=--=-==αααα的秩及其一个最大无关组。
三 线性方程组为⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++bx x x ax x x x x x 3213213214231202,问a ,b 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。
线性代数期末试题
线性代数试题课程代码:02198说明:本卷中,AT表示方阵A的转置矩阵,A*表示矩阵A的伴随矩阵,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A= ,则|A|=(B )A.-1B.0C.1D.22.设A为3阶方阵,且|A|=4,则|-2A|=( A)A.-32B.-8C.8D.323.设A,B为n阶方阵,且AT=-A,BT=B,则下列命题正确的是( D)A.(A+B)T=A+BB.ABT=-ABC.A2是对称矩阵D.B2+A是对称阵4.设A,B,X,Y都是n阶方阵,则下面等式正确的是( D)A.若A2=0,则A=0B.(AB)2=A2B2C.若AX=AY,则X=YD.若A+X=B,则X=B-A5.设矩阵A= ,则秩(A)=( A)A.1B.2C.3D.46.若方程组仅有零解,则k=( C)A.-2B.-1C.0D.27.实数向量空间V={(x1,x2,x3)|x1+x3=0}的维数是(C )A.0B.1C.2D.38.若方程组有无穷多解,则λ=( B)A.1B.2C.3D.49.设A= ,则下列矩阵中与A相似的是(A )A. B.C. D.10.设实二次型f (x1,x2,x3)= ,则f (D )A.正定B.不定C.负定D.半正定二、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。
填错、不填均无分。
11.四阶行列式中,项a31a22a43a14的符号是____正号________.12.设三阶矩阵A=[α1,α2,α3],其中αi(i=1,2,3)为A的列向量,且|A|=2,则|[α1+α2,α2,α1+α2-α3]|=____0____.13.设A= ,且秩(A)=3,则a,b,c应满足___a=b*b-c_____.14.矩阵Q= 的逆阵是___(1,1)_____.15.三元齐次方程x1-x2+x3=0的结构解是__-1______.16.已知A相似于A= ,则|A-E|=___E_____.17.矩阵A= 的特征值是___2_____.18.与矩阵A= 相似的对角矩阵是___E_____.19.设A相似于Λ= ,则A4___4_____.20.二次型f (x1,x2,x3)=x1x2-x1x3+x2x3的矩阵是_____0_______.三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)21.计算4阶行列式D= .-822.设A= ,B= ,求4A2-B2-2BA+2AB.23.计算向量组的秩,并求出该向量组的一个最大无关组,同时将其余的向量表示成该最大无关组的线性组合.24.非齐次方程组a为何值时,有无穷解,并求其结构解.25.已知l,l,-l是三阶实对称矩阵A的三个特征值,向量, 1=(1,1,1)T, 2=(2,2,1)T是A的对应于的特征向量,求A的属于的特征向量.26.求正交变换Y=PX,化二次型f (x1,x2,x3)=2x1x2+2x1x3-2x2x3为标准形.四、证明题(本大题共l小题,6分)27.设是可逆阵A的特征值,证是A-1的特征值.。
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线性代数B 期末试题一、判断题(正确填T ,错误填F 。
每小题2分,共10分)1. A 是n 阶方阵,R ∈λ,则有A A λλ=。
( )2. A ,B 是同阶方阵,且0≠AB ,则111)(---=A B AB 。
( )3.如果A 与B 等价,则A 的行向量组与B 的行向量组等价。
( ) 4.若B A ,均为n 阶方阵,则当B A >时,B A ,一定不相似。
( )5.n 维向量组{}4321,,,αααα线性相关,则{}321,,ααα也线性相关。
( )二、单项选择题(每小题3分,共15分)1.下列矩阵中,( )不是初等矩阵。
(A )001010100⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ (B)100000010⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦ (C) 100020001⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦(D) 100012001⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 2.设向量组123,,ααα线性无关,则下列向量组中线性无关的是( )。
(A )122331,,αααααα--- (B )1231,,αααα+ (C )1212,,23αααα- (D )2323,,2αααα+3.设A 为n 阶方阵,且250A A E +-=。
则1(2)A E -+=( ) (A) A E - (B) E A + (C) 1()3A E - (D) 1()3A E +4.设A 为n m ⨯矩阵,则有( )。
(A )若n m <,则b Ax =有无穷多解;(B )若n m <,则0=Ax 有非零解,且基础解系含有m n -个线性无关解向量;(C )若A 有n 阶子式不为零,则b Ax =有唯一解; (D )若A 有n 阶子式不为零,则0=Ax 仅有零解。
5.若n 阶矩阵A ,B 有共同的特征值,且各有n 个线性无关的特征向量,则( )(A )A 与B 相似 (B )A B ≠,但|A-B |=0(C )A=B (D )A 与B 不一定相似,但|A|=|B|三、填空题(每小题4分,共20分)1.01210n n -。
2.A 为3阶矩阵,且满足=A 3,则1-A =______,*3A =。
3.向量组1111α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,2025α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,3247α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,4120α⎛⎫ ⎪= ⎪⎪⎝⎭是线性 (填相关或无关)的,它的一个极大线性无关组是 。
4. 已知123,,ηηη是四元方程组Ax b =的三个解,其中A 的秩()R A =3,11234η⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,234444ηη⎛⎫ ⎪ ⎪+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,则方程组Ax b =的通解为 。
5.设23111503A a -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,且秩(A )=2,则a = 。
四、计算下列各题(每小题9分,共45分)。
1.已知A+B=AB ,且121342122A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求矩阵B 。
2.设(1,1,1,1),(1,1,1,1)αβ=--=--,而TA αβ=,求n A 。
3.已知方程组1123211232123x x ax x x x x ax x a ⎧++=-⎪⎪-+=-⎨⎪⎪-++=⎩有无穷多解,求a 以及方程组的通解。
4.求一个正交变换将二次型化成标准型32312123222132184422),,(x x x x x x x x x x x x f ++---=5. A ,B 为4阶方阵,AB+2B =0,矩阵B 的秩为2且|E+A |=|2E -A |=0。
(1)求矩阵A 的特征值;(2)A 是否可相似对角化?为什么?;(3)求|A+3E |。
五.证明题(每题5分,共10分)。
1.若A 是对称矩阵,B 是反对称矩阵,AB BA -是否为对称矩阵?证明你的结论。
2.设A 为m n ⨯矩阵,且的秩()R A 为n ,判断TA A 是否为正定阵?证明你的结论。
线性代数试题 (二)一、 填空(每题2分,共20分) 1. N (n12…(n-1))= 。
2. 设D 为一个三阶行列式,第三列元素分别为-2,3,1,其余子式分别为9,6,24,则D= 。
3. 关于线性方程组的克莱姆法则成立的条件是 ,结论是 。
4. n 阶矩阵A 可逆的充要条件是 ,设A *为A 的伴随矩阵,则A -1= 。
5. 若n 阶矩阵满足A 2-2A-4I=0,则A -1= 。
6. ()⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛43214321= , ()43214321⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 。
7. 设向量组321,,ααα线性相关,则向量组332211,,,,,βαβαβα一定线性 。
8. 设A 三阶矩阵,若A=3,则1-A = ,*A = 。
9. n 阶可逆矩阵A 的列向量组为n ααα ,,21,则r(n ααα ,,21)= 。
10.非齐次线性方程组A n m ⨯X=b 有解的充要条件是 。
二、单项选择题(10分,每题2分)1.1221--k k 0≠的充要条件是( )。
(a ) k 1≠(b ) k 3≠(c ) k 3,1≠-≠k 且(d )k 3,1≠-≠k 或 2. A,B,C 为n 阶方阵,则下列各式正确的是( ) (a) AB=BA (b) AB=0,则A=0或B=0(c) (A+B )(A-B )=A 2-B 2 d) AC=BC 且C 可逆,则A=B 3. 设A 为n 阶可逆矩阵,则下述说法不正确的是( )(a) A ,0≠(b) 1-A 0≠(c) r(A)=n (d) A 的行向量组线性相关4. 设矩阵A =(a ij )n m ⨯,AX=0仅有零解的充要条件是( ) (a)A 的行向量组线性无关 (b)A 的行向量组线性相关 (c)A 的列向量组线性无关 (d)A 的列向量组线性相关5. 向量组 s ααα ,,21的秩为r,则下述说法不正确的是( ) (a) s ααα ,,21中至少有一个r 个向量的部分组线性无关(b) s ααα ,,21中任何r 个向量的线性无关部分组与s ααα ,,21可互相线性表示(c) s ααα ,,21中r 个向量的部分组皆线性无关 (d) s ααα ,,21中r+1个向量的部分组皆线性相关三、判断题(正确的划√,错误的划х,共10分,每题2分) 1.5级排列41253是一个奇排列。
( )2.A 为任意的m n ⨯矩阵, 则A T A, AA T 都是对称矩阵。
( )3.s ααα ,,21线性无关,则其中的任意一个部分组都线性无关。
( )4.行列式00010010********=-1 ( )5.若两个向量组可互相线性表示,则它们的秩相等。
( ) 四、计算n 阶行列式(12分)x aaaaa a x a a a a a x a a a a a x2.解矩阵方程AX=A+X,其中A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--121011322(13分) 注:A 不可逆,修改为 ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2210113223.求向量组)1,3,2(),0,1,1(),2,4,2(321===ααα,)2,5,3(4=α的极大线性无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示。
(10分) 4.用消元法解下列方程组。
(15分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+--=+--=-+-212201432143214321x x x x x x x x x x x x 五、证明题 (从下列三题中任选两道, 每题5分,共10分) 1.设向量组3,2,1ααα线性无关,证明1α,21αα+,321ααα++也线性无关。
(5分)2.已知向量组γβα,,线性无关,而向量组ηγβα,,,线性相关,试证明:(1)向量η一定可由向量组γβα,,线性表示; (2)表示法是唯一的。
(5分)3. A,B 是同阶对称矩阵,证明:AB 为对称矩阵的充要条件是A 与B 可交换。
(5分)线性代数试题(一)答案一.(1). 2)1(-n n (2). –12(3). 线性方程组的系数行列式0≠D ;方程组有唯一解且D D x Jj =(4).0≠A ;*1A A (5). )2(41I A -(6). 30,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1612841296386424321(7). 相关 (8). 31, 9 (9). n (10). ()()A r b A r =二.(1)C (2)D (3)D (4)C (5)C 三.(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√ 四.(1). 1)(])1([--⋅-+n a x a n x(2). ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=2104304123123X(3).极大线性无关组为21,αα214213;21αααααα+=+=(4) 全部解为:()()T T Tc c 1,1,0,00,0,1,10,21,0,2121++⎪⎭⎫ ⎝⎛(c 1 ,c 2为任意常数)五.略线性代数试题解答(04)一、1.(F )(A A nλλ=) 2.(T )3.(F )。
如反例:100010000A ⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,000010001B ⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭。
4.(T )(相似矩阵行列式值相同) 5.(F ) 二、1.选B 。
初等矩阵一定是可逆的。
2.选B 。
A 中的三个向量之和为零,显然A 线性相关; B 中的向量组与1α,2α,3α等价, 其秩为3,B 向量组线性无关;C 、D 中第三个向量为前两个向量的线性组合,C 、D 中的向量组线性相关。
3.选C 。
由052=-+E A A ⇒()2232()3A A E E A E A E E +-=⇒+-=, ()112()3A E A E -⇒+=-)。
4.选D 。
A 错误,因为n m <,不能保证()(|)R A R A b =;B 错误,0=Ax 的基础解系含有()A R n -个解向量;C 错误,因为有可能()(|)1R A n R A b n =<=+,b Ax =无解;D 正确,因为()R A n =。
5.选A 。
A 正确,因为它们可对角化,存在可逆矩阵,P Q ,使得1112(,,,)n PAP diag QBQ λλλ--== ,因此,A B 都相似于同一个对角矩阵。
三、1.()!11n n +-(按第一列展开)2. 31;53(*A 3=233A )3. 相关(因为向量个数大于向量维数)。
124,,ααα。
因为3122ααα=+,124| |0A ααα=≠。
4.()()TTk 42024321--+。
因为()3=A R ,原方程组的导出组的基础解系中只含有一个解向量,取为1322ηηη-+,由原方程组的通解可表为导出组的通解与其一个特解之和即得。
5.6=a (())02=⇒=A A R 四、1.解法一:AB B A =+⇒()1()A E B A B A E A --=⇒=-。