大连理工大学线性代数试卷

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线 性 代 数 试 题(仅供学习交流,勿用与

商业)

一、填空题 (共30分, 每空2分)

1. 若A 为33⨯型的矩阵且C B A c r

r −−→−−−

→−⨯+5232

1

, 则⎥⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣⎡

⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣

=A C . 2. 设321,,a a a 为一向量组, 且存在数k 使得133221,,a a ka a ka a ++-线性无关, 则k 的取值为

.

3. 已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=130140002A , 则⎥⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣

=-1A . 4. 设四阶方阵的列分块阵为],,,[ ],,,,[321321c a a a B b a a a A ==, 1|| ,2||-==B A , 则=

+||B A .

5. 设向量组T

T

a a ]1,1,1[,]1,1,1[21-=-=是向量空间V 的一个基底, 向量

b 在该基底下 的坐标向量为T

]1,2[, 则=b ; 又基底21,b b 到21,a a 的过渡矩阵为⎥⎦

⎤⎢⎣⎡3211,

则=

1b ,=

2b , 向量b 在基底21,b b 下的坐标向量为

.

6. 设向量组I:s a a a ,,,21 线性相关, 秩是r , II:t b b b ,,,21 线性无关, 且II 可由I 线性表 示, 则r 与t 的关系为

; s 与t 的关系为

.

7. 设b Ax =是n m ⨯型的非齐次方程组, 1)(-=n A r , 21,u u 是该方程组的两个不 同的已知解, 则其通解为

.

8. 若二次型2

322

21321)()(2),,(x x x x x x x f +++-=, 则其规范形=),,(321y y y g

.

9. 若方阵A 满足O E A A =-+62

, 则A 的特征值可能的取值为

.

10. 设2是三阶方阵A 的一个特征值, 且1)2(=+A E r , 则=

+||A E .

二、判断题: 正确的在题后的括号中填写“对”,错误的填写“错”(共10分,每题1分) 1. 设B A ,都是n 阶非零方阵,若AC AB =,则C B =.( ) 2. 设B A ,是方阵,O AB =,则B A ,至少有一个不可逆. ( )

3. 设可逆变换Px y =将二次型Ax x T

化为二次型By y T ,则B A ,相合. ( ) 4. 若方阵A 的特征值都为零, 则O A =. ( )

5. 若矩阵A 的秩为r , 则A 中所有r 阶子阵都非奇异. ( )

6. 若矩阵A 满足E AA A A T

T

==, 则A 为正交矩阵. ( ) 7. 如果A 为负定矩阵, 则,0)(

. ( )

9. 设实矩阵A 的列向量组是标准正交向量组, 则A 为正交矩阵. ( )

10. 若向量组s a a ,,1 中任意1-s 个向量都线性无关, 则s a a ,,1 也不一定线性无关.( )

三、(10分)设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=110111012A ,⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=311211C ,并且C B AB =-,求矩阵B . 四、(10分) 1. 化简()

[

]T

T T

T

B

A A BA A

B A B

1

1

2

)(--+++.

2. 当k 满足什么条件时, 矩阵⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡100

10000200k

k k

k k 为正定矩阵. 五、(10分)求向量组⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=20211a ,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=83742a ,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=23113a ,⎥⎥⎥⎥

⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11004a 的秩, 一个极大无关

组, 并用所求极大无关组线性表示其余向量.

六、(10分)k 取何值时,非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++-=++0

22232

212

321321x k x x k kx x x k

x x x

(1)有唯一解;(2)无解;(3)有无穷多解?在有无穷多解时,求其通解.

七、(10分)求正交变换Qy x =将二次型32232221321433),,(x x x x x x x x f +++=化为标

准形, 写出相应的标准形, 并求该二次型的正、负惯性指数. 八、(共10分) 1.设s a a a ,,,21 是n 元向量组, P 是秩为n 的n n ⨯型矩阵, 令

i i Pa b = (s i ,,1 =),

证明s a a a ,,,21 与s b b b ,,,21 的秩相等.

2.设A 是n 阶实对称阵,若存在n 元实向量y x ,使得0>Ax x T

,0

.

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