线性代数练习题及答案
线性代数试题及详细答案
线性代数试题及详细答案线性代数试题及详细答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:线性代数(试卷一)一、填空题(本题总计20分,每小题2分) 1. 排列7623451的逆序数是_______。
2. 若122211211=a a a a ,则=16030322211211a a a a 3. 已知n 阶矩阵A 、B 和C 满足E ABC =,其中E 为n 阶单位矩阵,则CAB =-1。
4. 若A 为n m ?矩阵,则非齐次线性方程组AX b =有唯一解的充分要条件是_________5. 设A 为86?的矩阵,已知它的秩为4,则以A 为系数矩阵的齐次线性方程组的解空间维数为__2___________。
6. 设A 为三阶可逆阵,=-1230120011A,则=*A 7.若A 为n m ?矩阵,则齐次线性方程组0Ax =有非零解的充分必要条件是8.已知五阶行列式1234532011111112140354321=D ,则=++++4544434241A A A A A 9. 向量α=(2,1,0,2)T-的模(范数)______________。
10.若()Tk 11=α与()T121-=β正交,则=k二、选择题(本题总计10分,每小题2分)1. 向量组r ααα,,,21Λ线性相关且秩为s ,则(D) A.s r = B.s r ≤C.r s ≤ D.r s <2. 若A 为三阶方阵,且043,02,02=-=+=+E A E A E A ,则=A(A)A.8 B.8-C.34 D.34-3.设向量组A 能由向量组B 线性表示,则( d )A.)()(A R B R ≤ B.)()(A R B R <C.)()(A R B R =D.)()(A R B R ≥4. 设n 阶矩阵A 的行列式等于D ,则()*kA 等于_____。
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 -=+--。
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。
线性代数练习册附答案
第1章 矩阵 习 题1. 写出下列从变量x ,y 到变量x 1, y 1的线性变换的系数矩阵:(1)⎩⎨⎧==011y x x ; (2)⎩⎨⎧+=-=ϕϕϕϕcos sin sin cos 11y x y y x x2.(通路矩阵)a 省两个城市a 1,a 2和b 省三个城市b 1,b 2,b 3的交通联结情况如图所示,每条线上的数字表示联结这两城市的不同通路总数.试用矩阵形式表示图中城市间的通路情况.3. 设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=111111111Α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=150421321B ,求3AB -2A 和A T B .4. 计算(1) 2210013112⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛(2) ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1)1,,(212221211211y x c b b b a a b a a y x5. 已知两个线性变换32133212311542322yy y x y y y x y y x ++=++-=+=⎪⎩⎪⎨⎧,⎪⎩⎪⎨⎧+-=+=+-=323312211323z z y z z y z z y ,写出它们的矩阵表示式,并求从321,,z z z 到321,,x x x 的线性变换.6. 设f (x )=a 0x m + a 1x m -1+…+ a m ,A 是n 阶方阵,定义f (A )=a 0A m + a 1A m -1+…+ a m E .当f (x )=x 2-5x +3,⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=3312A 时,求f (A ).7. 举出反例说明下列命题是错误的.(1) 若A2= O,则A= O.(2) 若A2= A,则A= O或A= E..7. 设方阵A满足A2-3A-2E=O,证明A及A-2E都可逆,并用A分别表示出它们的逆矩阵.8.用初等行变换把下列矩阵化成行最简形矩阵:(1)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=132126421321A(2)⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=03341431210110122413B .9. 对下列初等变换,写出相应的初等方阵以及B 和A 之间的关系式.⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=121121322101A ~122r r -⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---121123302101~13c c +⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--131123302001=B .10. 设ΛAP P =-1,其中⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1141P ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=2001Λ,求A 9.11. 设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=200030004A ,矩阵B 满足AB =A+2B ,求B .12. 设102212533A --⎛⎫ ⎪=- ⎪⎪-⎝⎭,利用初等行变换求A -1.复习题一1. 设A , B , C 均为n 阶矩阵,且ABC =E ,则必有( ). (A) ACB =E ; (B) CBA =E ; (C) BAC =E ; (D) BCA =E .2. 设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=333231232221131211a a a a a a a a a A ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=133312321131131211232221a a a a a a a a a a a a B ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1000010101P ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1010100012P ,则必有 ( ) .(A) AP 1P 2=B ; (B )AP 2P 1=B ; (C) P 1P 2A =B ; (D) P 2P 1A =B .3. 设A 为4阶可逆矩阵,将A 的第1列与第4列交换得B ,再把B 的第2列与第3列交换得C ,设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=00010100001010001P ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=10000010010000012P ,则C -1=( ). (A) A -1P 1P 2; (B)P 1A -1P 2; (C) P 2P 1A -1; (D) P 2A -1P 1.4. 设n 阶矩阵A 满足A 2-3A +2E =O ,则下列结论中一定正确的是( ). (A) A -E 不可逆 ; (B) A -2E 不可逆 ; (C) A -3E 可逆; (D) A -E 和A -2E 都可逆.5. 设A =(1,2,3),B =(1,1/2,1/3),令C =A T B ,求.6. 证明:如果A k =O ,则(E -A )-1=E +A +A 2+…+A k -1,k 为正整数.7.设A ,B 为三阶矩阵,⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=710004100031A ,且A -1BA =6A +BA ,求B .8. 设n 阶矩阵A 及s 阶矩阵B 都可逆,求1-⎪⎪⎭⎫⎝⎛O O B A .9. 设⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-0000000000000000121n n aa a a X (021≠n a a a ),求X -1. 第2章 行列式习 题1.利用三阶行列式解下列三元线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=-+-=+-013222321321321x x x x x x x x x2.当x 取何值时,0010413≠xx x .3.求下列排列的逆序数:(1) 315624; (2)13…(2n-1)24…(2n).4.证明:3232a cb a b a ac b a ba acb a=++++++.. .5. 已知四阶行列式|A |中第2列元素依次为1,2,-1,3,它们的余子式的值依次为3,-4,-2,0 ,求|A |.6. 计算下列行列式: (1) 1111111111111111------(2)yx y x x y x y yx y x +++(3) 0111101111011110(4)1222123312111x x x x x x(5)nn a a a D +++=11111111121,其中021≠n a a a .7.设n 阶矩阵A 的伴随矩阵为A *,证明: |A *|=|A |n-1,(n ≥2)...8. 设A ,B 都是三阶矩阵,A *为A 的伴随矩阵,且|A |=2,|B |=1,计算 |-2A *B -1|.9.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=111012112A ,利用公式求A -1. 复习题二1.设A ,B 都是n 阶可逆矩阵,其伴随矩阵分别为A *、B *,证明:(AB )*=B *A *.2.设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2200020000340043A ,求A -1.3.已知A 1, A 2, B 1, B 2都是3⨯1矩阵,设A =( A 1, A 2, B 1,),B =( A 1, A 2, B 2),|A |=2,|B |=3,求|A+2B |...4.设A ,B 都是n 阶方阵,试证:AB E E A BE -=.第3章 向量空间习 题1.设α1=(1,-1,1)T , α2=(0,1,2)T , α3=(2,1,3)T ,计算3α1-2α2+α3.2.设α1=(2,5,1,3)T , α2=(10,1,5,10)T , α3=(4,1,-1,1)T ,且3(α1- x )+2(α2+x )=5(α3+x ) ,求向量x .3. 判别下列向量组的线性相关性:(1) α1=(-1,3,1)T , α2=(2,-6,-2)T , α3=(5,4,1)T ;(2) β1=(2,3,0)T , β2=(-1,4,0)T ,β3=(0,0,2)T .4.设β1=α1, β2=α1+α2, β3=α1+α2+a3,且向量组α1, α2, α3线性无关,证明向量组β1, β2, β3线性无关.5.设有两个向量组α1, α2, α3和β1=α1-α2+α3, β2=α1+α2-α3,β3= -α1+α2+α3,证明这两个向量组等价.6.求向量组α1=(1,2,-1)T, α2=(0,1,3)T, α3=(-2,-4,2)T,α4=(0,3,9)T的一个极大无关组,并将其余向量用此极大无关组线性表示...7.设α1, α2,…, αn是一组n维向量,已知n维单位坐标向量ε1,ε2,…,εn能由它们线性表示,证明:α1, α2,…,αn线性无关.8.设有向量组α1, α2, α3,α4, α5,其中α1, α2, α3线性无关,α4=aα1+bα2,α5=cα2+dα3(a, b, c, d均为不为零的实数),求向量组α1, α3,α4, α5的秩.9.设矩阵A= (1,2,…,n), B=(n,n-1,…,1),求秩R(A T B).10.设矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=97963422644121121112A ,求A 的秩,并写出A 的一个最高阶非零子式.11.已知矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+---=120145124023021t t A ,若A 的秩R (A )=2,求参数t 的值...12. 设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-------=5913351146204532A ,求A 的列向量组的秩,并写出它的一个极大无关组.13. 设A 为n 阶矩阵,E 为n 阶单位矩阵,证明:如果A 2=A ,则R (A )+R (A -E )=n .14.已知向量空间3R 的两组基为⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=010,01121αα,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1130α和⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111,01121ββ-,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1103β, 求由基α1, α2, α3到基β1, β2,β3的过渡矩阵.复习题三1.设矩阵⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=k k k k 111111111111A ,已知A 的秩为3,求k 的值.2.设向量组A : α1, …,αs 与B :β1,…,βr ,若A 组线性无关且B 组能由A 组线性表示为(β1,…,βr )=(α1, …,αs )K ,其中K 为r s ⨯矩阵, 试证:B 组线性无关的充分必要条件是矩阵K 的秩R (K )=r ...3.设有三个n 维向量组A :α1, α2, α3;B :α1, α2, α3, α4;C :α1, α2, α3, α5.若A 组和C 组都线性无关,而B 组线性相关,证明向量组α1, α2, α3, α4-α5线性无关.4.设向量组A : α1=(1,1,0)T ,α2=(1,0,1)T ,α3=(0,1,1)T 和B : β1=(-1,1,0)T ,β2=(1,1,1)T ,β3=(0,1,-1)T(1) 证明:A 组和B 组都是三维向量空间3R 的基;(2) 求由A 组基到B 组基的过渡矩阵;(3) 已知向量α在B 组基下的坐标为(1,2,-1)T ,求α在A 组基下的坐标.第4章 线性方程组习 题 1.写出方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+322 3512254321432121x x x x x x x x x x 的矩阵表示形式及向量表示形式.2.用克朗姆法则解下列线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+--=-0322az cx bc bz cy ab ay bx ,其中0≠abc3.问μλ,取何值时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++02 00 321321321x x x x x x x x x μμλ有非零解?4. 设有线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=++=++42 - 4 3212321321x x x k x kx x x k x x ,讨论当k 为何值时, (1)有唯一解?(2)有无穷多解?(3)无解?5. 求齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-++=-++=++-0 26 83054202108432143214321x x x x x x x x x x x x 的一个基础解系...6.设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知η1, η2, η3是它的三个解向量,且η1=(2,3,4,5)T , η2+η3=(1,2,3,4)T ,求此方程组的的通解.7 .求下列非齐次线性方程组的通解:⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+322 3512254321432121x x x x x x x x x x8.设有向量组A :12122,131-==-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭αα,3110-=⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭α及向量131β=-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭, 问向量β能否由向量组A 线性表示?. .9. 设η*是非齐次线性方程组AX =b 的一个解,ξ1, ξ2,…, ξn -r 是它的导出组的一个基础解系,证明:(1)η*, ξ1, ξ2,…, ξn -r 线性无关;(2)η*, η*+ξ1, η*+ξ2,…, η*+ξn -r 线性无关.复习题四 1.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=101102121a a a A ,且方程组AX =θ的解空间的维数为2,则a =.2.设齐次线性方程组a 1x 1+a 2x 2+…+a n x n =0,且a 1,a 2,…,a n 不全为零,则它的基础解系所含向量个数为.3.设有向量组π:α1=(a ,2,10)T , α2=(-2,1,5)T , α3=(-1,1,4)T 及向量β=(1,b ,-1)T ,问a , b 为何值时,(1)向量β不能由向量组π线性表示;(2)向量β能由向量组π线性表示,且表示式唯一;(3)向量β能由向量组π线性表示,且表示式不唯一,并求一般表示式.4.设四元齐次线性方程组(Ⅰ)⎩⎨⎧=-=+004221x x x x (Ⅱ)⎩⎨⎧=+-=+-00432321x x x x x x 求: (1) 方程组(Ⅰ)与(Ⅱ)的基础解系;(2) 方程组(Ⅰ)与(Ⅱ)的公共解.5.设矩阵A =(α1, α2, α3, α4),其中α2, α3, α4线性无关,α1=2α2-α3,向量β=α1+α2+α3+α4,求非齐次线性方程组Ax=β的通解.6. 设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=321a a a α,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=321b b b β,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=321c c c γ,证明三直线⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++0:0:0:333322221111c y b x a l c y b x a l c y b x a l 3,2,1,022=≠+i b a i i相交于一点的充分必要条件是向量组βα,线性无关,且向量组γβα,,线性相关.第5章 矩阵的特征值和特征向量习 题1.已知向量α1=(1,-1,1)T ,试求两个向量α2, α3,使α1, α2, α3为R 3的一组正交基.2.设A , B 都是n 阶正交矩阵,证明AB 也是正交矩阵...3. 设A 是n 阶正交矩阵,且|A |=-1,证明:-1是A 的一个特征值.4.求矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----201335212的特征值和特征向量.5. 已知三阶矩阵A 的特征值为1,2,3,计算行列式|A 3-5A 2+7E |.6.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------=12422421x A 与⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=40000005y Λ相似,求y x ,;并求一个正交矩阵P ,使P -1AP =Λ.7.将下列对称矩阵相似对角化:(1)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----020212022..(2)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛310130004.8. 设λ是可逆矩阵A 的特征值,证明:(1)λA是A *的特征值.(2)当1,-2,3是3阶矩阵A 的特征值时,求A *的特征值.9.设三阶实对称矩阵A 的特征值为λ1=6, λ2=λ3=3,属于特征值λ1=6的特征向量为p 1=(1,1,1)T ,求矩阵A .复习题五1.设n 阶矩阵A 的元素全为1,则A 的n 个特征值是.2.已知3阶矩阵A , A -E ,E +2A 都不可逆,则行列式|A +E |=.3.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=11111b b a a A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=200010000B ,已知A 与B 相似,则a , b 满足. 4.设A 为2阶矩阵, α1, α2为线性无关的2维列向量,A α1=0, A α2=2α1+, α2,则A 的非零特征值为.5.已知矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=50413102x A 可相似对角化,求x .6.设矩阵A 满足A 2-3A +2E =O ,证明A 的特征值只能是1或2.7.已知p 1=(1,1,-1)T 是对应矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=2135212b a A 的特征值λ的一个特征向量. (1) 求参数a , b 及特征值λ; (2) 问A 能否相似对角化?说明理由.8. 设⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=3223A ,求φ(A )=A 10-5A 9. 第6章 二次型习 题1.写出下列二次型的矩阵表示形式:42324131212423222146242x x x x x x x x x x x x x x f -+-+-+++=2.写出对称矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----=32201112121A 所对应的二次型.3.已知二次型322123222132164),,(x x x x ax x x x x x f ++++=的秩为2,求a 的值.4.求一个正交变换将322322213214332),,(x x x x x x x x f +++=化成标准形.5.用配方法将二次型31212322214253x x x x x x x f -+++=化成标准形,并写出所用的可逆线性变换.6. 设二次型)0(233232232221>+++=a x ax x x x f ,若通过正交变换Py x =化成标准形23222152y y y f ++=,求a 的值.7. 判别下列二次型的正定性:(1)312123222122462x x x x x x x f ++---=(2)4342312124232221126421993x x x x x x x x x x x x f --+-+++=8. 设3231212322214225x x x x x ax x x x f +-+++=为正定二次型,求a 的取值X 围.复习题六1. 设A 为n m ⨯矩阵,B =λE +A T A ,试证:λ>0时,矩阵B 为正定矩阵.2.设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2100120000010010A ,写出以A , A -1为矩阵的二次型,并将所得两个二次型化成标准形.3. 已知二次曲面方程5223121232221=-+++x x x bx ax x x ,通过正交变换X=PY 化为椭圆柱面方程522221=+y y ,求b a ,的值.4. 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=101020101A ,2)(A E B +=k ,其中k 为实数,求对角矩阵Λ,使B与Λ相似,并讨论k 为何值时,B 为正定矩阵.测试题一一、计算题:1.计算行列式111131112+=n D n .2.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=201A ,⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=210530001B ,计算T B A 3.3.设A 、B 都是四阶正交矩阵,且0<B ,*A 为A 的伴随矩阵,计算行列式*2BAA -.4.设三阶矩阵A 与B 相似,且⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=321A ,计算行列式E B 22-. 5.设⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=2411120201b a A ,且A 的秩为2,求常数b a ,的值. 二、解答题: 6.设4,3,2,1),,,1(32==i t t t T i i i i α,其中4321,,,t t t t 是各不相同的数,问4维非零向量β能否由4321,,,αααα线性表示?说明理由.7.求齐次线性方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=-++=--+=-++05105036302432143214321x x x x x x x x x x x x 的一个基础解系.8.问k 取何值时,线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++23213213211k x x kx k x kx x kx x x(1)有唯一解;(2)有无穷多解;(3)无解.9.已知四阶方阵A =(4321,,,αααα),其中321,,ααα线性无关,3243ααα-=,求方程组4321αααα+++=Ax 的通解.10.三阶实对称矩阵A 的特征值是1,2,3.矩阵A 的属于特征值1,2的特征向量分别是T )1,1,1(1--=α,T )1,2,1(2--=α,求A 的属于特征值3的所有特征向量,并求A 的一个相似变换矩阵P 和对角矩阵Λ,使得Λ=-AP P 1. 三、证明题:11.设2112ααβ+=,32223ααβ+=,13334ααβ+=,且321,,ααα线性无关,证明:321,,βββ也线性无关.12.设A 为实对称矩阵,且满足O E A A =--22,证明E A 2+为正定矩阵. 测试题二一、填空题:1、若规定自然数从小到大的次序为标准次序,则排列134782695的逆序数为;2、已知A 为三阶正交矩阵,且A <0,则*AA =;3、设方阵A =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--24523121x ,若A 不可逆,则=x ; 4、设Λ=-AP P 1,其中⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=5432P ,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Λ1001,则6A =; 5、“若向量组321,,ααα线性无关,向量组432,,ααα线性相关,则4α一定能由32,αα线性表示”.该命题正确吗? 。
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
线性代数试题及答案
线性代数试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个矩阵是可逆的?A. [1 0; 0 0]B. [1 2; 3 4]C. [1 0; 0 1]D. [0 1; 1 0]2. 矩阵的秩是指什么?A. 矩阵的行数B. 矩阵的列数C. 矩阵中线性无关的行或列的最大数目D. 矩阵的对角线元素的个数3. 线性方程组有唯一解的条件是什么?A. 方程个数等于未知数个数B. 方程组是齐次的C. 方程组的系数矩阵是可逆的D. 方程组的系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩4. 向量空间的基具有什么性质?A. 基向量的数量必须为1B. 基向量必须是正交的C. 基向量必须是线性无关的D. 基向量必须是单位向量5. 特征值和特征向量的定义是什么?A. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=λv,则λ是A的特征值,v是A的特征向量B. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^Tv=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量C. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得A^-1v=λv,则λ是A 的特征值,v是A的特征向量D. 对于矩阵A,如果存在非零向量v,使得Av=v,则λ是A的特征值,v是A的特征向量6. 线性变换的矩阵表示是什么?A. 线性变换的逆矩阵B. 线性变换的转置矩阵C. 线性变换的雅可比矩阵D. 线性变换的对角矩阵7. 以下哪个不是线性代数中的基本概念?A. 向量B. 矩阵C. 行列式D. 微积分8. 什么是线性方程组的齐次解?A. 方程组的所有解B. 方程组的特解C. 方程组的零解D. 方程组的非平凡解9. 矩阵的迹是什么?A. 矩阵的对角线元素的和B. 矩阵的行列式C. 矩阵的秩D. 矩阵的逆10. 什么是正交矩阵?A. 矩阵的转置等于其逆矩阵B. 矩阵的所有行向量都是单位向量C. 矩阵的所有列向量都是单位向量D. 矩阵的所有行向量都是正交的答案:1-5 C C C C A;6-10 D D C A A二、简答题(每题10分,共20分)11. 请简述线性代数中的向量空间(Vector Space)的定义。
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。
线性代数习题及解答完整版
线性代数习题及解答 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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 -1B .E -AC .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),T T+=---+=--αβαβ则+αβ=( ) A .(0,-2,-1,1)TB .(-2,0,-1,1)TC .(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。
(完整版)线性代数试题和答案(精选版)
线性代数习题和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)在每小题列出の四个选项中只有一个是符合题目要求の,请将其代码填在题后の括号内。
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+n B. —(m+n) C. n-m D. 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の伴随矩阵,则A *中位于(1,2)の元素是()A. –6 B。
6C。
2 D. –24。
设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有( )A。
A =0 B. B≠C时A=0C. A≠0时B=C D。
|A|≠0时B=C5。
已知3×4矩阵Aの行向量组线性无关,则秩(A T)等于( )A. 1 B。
2C。
3 D. 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の数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0の数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0の数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1—β1)+λ2(α2—β2)+…+λs(αs-βs)=0D。
有不全为0の数λ1,λ2,…,λs和不全为0の数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07。
设矩阵Aの秩为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。
线性代数练习题及答案
选择题1 A,B 都是n 阶矩阵,且AB =0,(A) A = 0 或 B = 0. (C) A = 0 或 B =0.3若A 为m n 矩阵,且R (A^ r : m n 则()必成立.4向量组 二厂匕,…:',线性无关的充分条件是()(A ) : 1,: 2, : s 均不是零向量. (B ) :忙2,:s 中任一部分组线性无关.(C ) _:» , _込广%中任意两个向量的对应分量都不成比例.(D ) :、,:』,…:*中任一向量均不能由其余 S-1个向量线性表示 5齐次线性方程组AX =0是非齐次线性方程组 AX 二B 的导出组,则()必定成立.(A ) AX =0只有零解时,AX =B 有唯一解. (B ) AX - 0有非零解时,AX = B 有无穷多解.(C )〉是AX J 的任意解,0是AX = B 的特解时,0 •〉是AX = B 的全部解.(D ) !,2是AX =B 的解时,「2是AX =0的解.6若B =二,方程组AX 二B 中,方程个数少于未知量个数,则有(线性代数练习题2设5、b 、1-r <-1b <cd 」0 1丿,<1~r(A).(B)■1—1 1<1 0丿则必有:()(B) A = B = 0 (D) A = | B = 0(A )A 中每一个阶数大于r 的子式全为零。
(B )A 是满秩矩阵。
(C ) A 经初等变换可化为0 0>(D )A 中r 阶子式不全为零。
(B) AX - v 只有零解。
(D) AX =B —定有无穷多组解。
ax — bv = 17线性方程组丿丫 ,若a^b ,则方程组bx + ay = 0(A) AX =B —定无解。
(C) AX - ■ n 必有非零(A)无解 (B)有唯一解 (C)有无穷多解(D)其解需要讨论多种情况B 都是n 阶矩阵,且 AB = 0,则A 和B 的秩(A 必有一个为0, C 必有一个小于n ,B 必定都小于n , D 必定都等于n填空题1方程组x 1+2x 2_ X 3 = 02x 14x 27x 3=0的通解为2设5阶方阵A 的行列式为| A = — J2,贝U |<2A = __________3已知■2-3,求X 二三计算题2 11 D =--5 3 1 3 - 131 1 1 113 4 22 D =2 2 2解:D13 42亠33一 313 42x 0 0 22 x 0 03 D =解:D=x0 2 x 00 0 2 x=(3 -1)(4 -1)(2 -1)(4 -3)(2_3)(2 _4) =12x 0 02x02x0 + 2(-1严 0 2 x =x 4 -16 0 2 x0 0 2—4 2 — 3x a x x4 D =x x a x x x x a2 2 26 设 A=12 3 , B = A 」,求 B 解:A1 3 6一广20 3、(1、‘2 03、7 解矩阵方程: -146 X = -1 解: -1 4 6<3-2 一3」3丿<3_2 一3」125丿"2 0 3、■-18 2、8 解矩阵方程:X-1 46—_3 6<3-2 一3」30 5丿1 1 1 1 1 1x x0 a — x 0 0 3= (3x + 0 00 =(3x + a )( a —x )a x a —x x a0 0 0 a —x1 1 x a D = (3x +a ) x xx x[4 -6 8 1'2 3 4'5设A = 23 4,求矩阵A 的秩。
(完整版)线性代数习题集带答案
第一部分 专项同步练习第一章 行列式一、单项选择题1.下列排列是5阶偶排列的是 ( ).(A) 24315 (B) 14325 (C) 41523 (D)243512.如果n 阶排列n j j j 21的逆序数是k , 则排列12j j j n 的逆序数是( ). (A)k (B)k n - (C)k n -2! (D)k n n --2)1(3. n 阶行列式的展开式中含1211a a 的项共有( )项.(A) 0 (B)2-n (C) )!2(-n (D) )!1(-n4.=0001001001001000( ).(A) 0 (B)1- (C) 1 (D) 25.=0001100000100100( ).(A) 0 (B)1- (C) 1 (D) 26.在函数1323211112)(x x xxx f ----=中3x 项的系数是( ).(A) 0 (B)1- (C) 1 (D) 27. 若21333231232221131211==a a a a a a a a a D ,则=---=323133312221232112111311122222 2a a a a a a a a a a a a D ( ). (A) 4 (B) 4- (C) 2 (D) 2- 8.若a a a a a =22211211,则=21112212ka a ka a ( ).(A)ka (B)ka - (C)a k 2 (D)a k 2-9. 已知4阶行列式中第1行元依次是3,1,0,4-, 第3行元的余子式依次为x ,1,5,2-, 则=x ( ).(A) 0 (B)3- (C) 3 (D) 210. 若5734111113263478----=D ,则D 中第一行元的代数余子式的和为( ). (A)1- (B)2- (C)3- (D)011. 若2235001011110403--=D ,则D 中第四行元的余子式的和为( ). (A)1- (B)2- (C)3- (D)012. k 等于下列选项中哪个值时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++000321321321x x kx x kx x kx x x 有非零解.( )(A)1- (B)2- (C)3- (D)0二、填空题1. n 2阶排列)12(13)2(24-n n 的逆序数是.2.在六阶行列式中项261365415432a a a a a a 所带的符号是.3.四阶行列式中包含4322a a 且带正号的项是.4.若一个n 阶行列式中至少有12+-n n 个元素等于0, 则这个行列式的值等于.5. 行列式=100111010100111.6.行列式=-000100002000010n n .7.行列式=--001)1(2211)1(111n n n n a a a a a a .8.如果M a a a a a a a a a D ==333231232221131211,则=---=323233312222232112121311133333 3a a a a a a a a a a a a D .9.已知某5阶行列式的值为5,将其第一行与第5行交换并转置,再用2乘所有元素,则所得的新行列式的值为.10.行列式=--+---+---1111111111111111x x x x .11.n 阶行列式=+++λλλ111111111.12.已知三阶行列式中第二列元素依次为1,2,3, 其对应的余子式依次为3,2,1,则该行列式的值为.13.设行列式5678123487654321=D ,j A 4)4,3,2,1(=j 为D 中第四行元的代数余子式,则=+++44434241234A A A A .14.已知db c a cc a b b a b c a cb a D =, D 中第四列元的代数余子式的和为.15.设行列式62211765144334321-==D ,j A 4为)4,3,2,1(4=j a j 的代数余子式,则=+4241A A ,=+4443A A .16.已知行列式nn D001030102112531-=,D 中第一行元的代数余子式的和为.17.齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+=++0020232121321x x x kx x x x kx 仅有零解的充要条件是.18.若齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+--=+=++0230520232132321kx x x x x x x x 有非零解,则k =.三、计算题1.cb a db a dc a dc bd c b a d c ba d cb a++++++++33332222; 2.yxyx x y x y y x y x +++;3.解方程0011011101110=x x xx ; 4.111111321321221221221----n n n n a a a a x a a a a x a a a a xa a a a x ;5. na a a a 111111111111210(n j a j ,,1,0,1 =≠); 6. bn b b----)1(1111211111311117. n a b b b a a b b a a a b 321222111111111; 8.xa a a a x a a a a x a a a a x n nn 321212121;9.2212221212121111nn n nnx x x x x x x x x x x x x x x +++; 10. 21000120000021001210001211.aa a a a a aa a D ---------=110001100011000110001.四、证明题1.设1=abcd ,证明:011111111111122222222=++++dddd c c c c b b b b a a a a .2.3332221112333332222211111)1(c b a c b a c b a x c b x a x b a c b x a x b a c b x a xb a -=++++++.3.))()()()()()((111144442222d c b a c d b d b c a d a c a b d c b a d c b adc b a +++------=.4.∏∑≤<≤=----=nj i i jni innn nn nn n nna aa a a a a a a a a a a a a 1121222212222121)(111.5.设c b a ,,两两不等,证明0111333=c b a c ba 的充要条件是0=++cb a .参考答案一.单项选择题A D A C C D ABCD B B 二.填空题1.n ;2.”“-;3.43312214a a a a ;4.0;5.0;6.!)1(1n n --;7.1)1(212)1()1(n n n n n a a a ---; 8.M 3-; 9.160-; 10.4x ; 11.1)(-+n n λλ; 12.2-;13.0; 14.0; 15.9,12-; 16.)11(!1∑=-nk k n ; 17.3,2-≠k ; 18.7=k三.计算题1.))()()()()()((c d b d b c a d a c a b d c b a ------+++-; 2. )(233y x +-; 3. 1,0,2-=x ; 4.∏-=-11)(n k kax5.)111()1(00∑∏==-+-nk k nk k a a ; 6. ))2(()1)(2(b n b b ---+- ;7. ∏=--nk k kna b1)()1(; 8. ∏∑==-+nk k nk k a x a x 11)()(;9. ∑=+nk k x 11; 10. 1+n ;11. )1)(1(42a a a ++-. 四. 证明题 (略)第二章 矩阵一、单项选择题1. A 、B 为n 阶方阵,则下列各式中成立的是( )。
线性代数练习题及答案
线性代数期中练习 一、单项选择题。
1.12021k k -≠-的充分必要条件是( )。
(A ) 1k ≠- (B ) 3k ≠ (C ) 1k ≠- 且3k ≠ (D ) 1k ≠-或3k ≠2.若AB =AC ,当( )时,有B =C 。
(A) A 为n 阶方阵 (B ) A 为可逆矩阵 (C) A 为任意矩阵 (D) A 为对称矩阵3.若三阶行列式M a a a a a a a a a =333231232221131211,则=---------333231232221131211222222222a a a a a a a a a ( ). (A) -6M (B) 6M (C ) 8M (D ) -8M4.齐次线性方程组123123123000ax x x x ax x x x x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则a 应满足( )。
(A) 0a ≠; (B ) 0a =; (C) 1a ≠; (D) 1a =. 5.设12,ββ是Ax b =的两个不同的解,12,αα是0=Ax 的基础解系,则Ax b = 的通解是( )。
(A)11212121()()2c c αααββ+-++ (B)11212121()()2c c αααββ+++-(C )11212121()()2c c αββββ+++- (D) 11212121()()2c c αββββ+-++二.填空题。
6.A = (1, 2, 3, 4),B = (1, -1, 3, 5),则A ·B T = 。
7.已知A 、B 为4阶方阵,且A =-2,B =3,则| 5AB | =。
| ( AB )-1 |=。
8. 在分块矩阵A=B O O C ⎛⎫ ⎪⎝⎭中,已知1-B 、1-C 存在,而O 是零矩阵,则 =-1A .9.设D =7345327254321111-,则=+++44434241A A A A 。
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,向量组的线性相关性指的是:A. 向量组中的向量可以相互表示B. 向量组中存在非零向量可以表示为其他向量的线性组合C. 向量组中的向量线性无关D. 向量组中的向量可以线性独立答案:B2. 矩阵A的秩是指:A. A的行向量组的极大线性无关组所含向量个数B. A的列向量组的极大线性无关组所含向量个数C. A的行数D. A的列数答案:B3. 对于矩阵A,若存在矩阵B,使得AB=BA=I,则B是A的:A. 逆矩阵B. 伴随矩阵C. 转置矩阵D. 正交矩阵答案:A4. 线性变换的特征值是指:A. 变换后向量的长度B. 变换后向量的方向C. 变换后向量与原向量的比值D. 变换后向量与原向量的夹角答案:C5. 一个矩阵的特征多项式是:A. 矩阵的行列式B. 矩阵的逆矩阵C. 矩阵的伴随矩阵D. 矩阵的迹答案:A6. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩B. 系数矩阵的秩小于增广矩阵的秩C. 系数矩阵的秩大于增广矩阵的秩D. 系数矩阵的行列式不为零答案:D7. 矩阵的迹是:A. 矩阵的对角线元素之和B. 矩阵的行列式C. 矩阵的逆矩阵D. 矩阵的伴随矩阵答案:A8. 矩阵的伴随矩阵是:A. 矩阵的转置矩阵B. 矩阵的逆矩阵C. 矩阵的对角线元素的乘积D. 矩阵的行列式答案:B9. 向量空间的基是指:A. 向量空间中的一组向量B. 向量空间中线性无关的一组向量C. 向量空间中线性相关的一组向量D. 向量空间中任意一组向量答案:B10. 矩阵的转置是:A. 矩阵的行列互换B. 矩阵的行列互换C. 矩阵的行向量变成列向量D. 矩阵的列向量变成行向量答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 一个向量空间的维数是指该空间的_________。
答案:基的向量个数2. 矩阵A的行列式表示为_________。
答案:det(A)3. 线性变换的矩阵表示是_________。
线性代数考试题及答案
线性代数考试题及答案一、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1. 在线性空间R^3中,向量的维数是()。
A. 1B. 2C. 3D. 无穷大2. 已知向量组{v1, v2, v3}线性无关,向量v4可以由向量组{v1, v2,v3}线性表示,那么向量组{v1, v2, v3, v4}()。
A. 线性无关B. 线性相关C. 只存在部分线性相关D. 无法确定3. 若A是一个n×n矩阵,且满足A^2 = -I,其中I为n阶单位矩阵,则矩阵A的特征值为()。
A. -1B. 1C. iD. -i4. 设A为n×n矩阵,若A^2=0,则()。
A. A非奇异B. A是零矩阵C. A的特征值全为0D. A的特征向量全为05. 设A为3×3矩阵,若A的秩为2且|A|=0,则()。
A. A的特征值必为0B. A的特征值至少有2个为0C. A的特征值可能全为非零数D. A的特征值全为非零数6. 设A为m×n矩阵,若齐次线性方程组Ax = 0有非零解,则()。
A. A的列向量组线性无关B. A的行向量组线性无关C. A的列向量组线性相关D. A的行向量组线性相关7. 设A、B为m×n矩阵,若AB=0,则()。
A. A=0或B=0B. A和B至少有一方为0C. AB为零矩阵D. AB不一定为零矩阵8. 若二次型f(x) = x^T Ax恒大于等于零,其中x为非零向量且A为n×n对称矩阵,则A()。
A. 不一定是正定矩阵B. 一定是正定矩阵C. 一定是半正定矩阵D. 不一定是半正定矩阵9. 若矩阵A=(a1,a2,a3,...,an)为方阵,并且满足AtA=In,其中In为n阶单位矩阵,则()。
A. A非奇异B. A为对角阵C. A为正交阵D. A为对称阵10. 对于线性方程组Ax = b,若方程组有解,则()。
A. A的行向量数等于b的个数B. A的列向量数等于b的个数C. A的秩等于b的个数D. A的秩小于等于b的个数二、简答题(共4题,每题15分,共60分)1. 请证明:若n×n矩阵A与B的秩相等,即rank(A)=rank(B),则AB与BA的秩也相等。
《线性代数》习题集(含答案)
《线性代数》习题集(含答案)第一章【1】填空题 (1) 二阶行列式2a ab bb=___________。
(2) 二阶行列式cos sin sin cos αααα-=___________。
(3) 二阶行列式2a bi b aa bi+-=___________。
(4) 三阶行列式xy zzx y yzx =___________。
(5) 三阶行列式a bc c a b c a bbc a+++=___________。
答案:1.ab(a-b);2.1;3.()2a b -;4.3333x y z xyz ++-;5.4abc 。
【2】选择题(1)若行列式12513225x-=0,则x=()。
A -3;B -2;C 2;D 3。
(2)若行列式1111011x x x=,则x=()。
A -1, B 0, C 1, D 2,(3)三阶行列式231503201298523-=()。
A -70;B -63;C 70;D 82。
(4)行列式00000000a ba b b a ba=()。
A 44a b -;B ()222a b-;C 44b a -;D 44a b 。
(5)n 阶行列式0100002000100n n -=()。
A 0;B n !;C (-1)·n !;D ()11!n n +-•。
答案:1.D ;2.C ;3.A ;4.B ;5.D 。
【3】证明33()by az bz ax bx ay x y z bx ay by az bz ax a b zx y bz ax bx ay by azyzx++++++=++++ 答案:提示利用行列式性质将左边行列式“拆项”成八个三阶行列式之和,即得结果。
【4】计算下列9级排列的逆序数,从而确定他们的奇偶性: (1)134782695;(2)217986354;(3)987654321。
答案:(1)τ(134782695)=10,此排列为偶排列。
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线性代数期中练习 一、单项选择题。
1.12021k k -≠-的充分必要条件是( )。
(A) 1k ≠- (B) 3k ≠ (C) 1k ≠- 且3k ≠ (D) 1k ≠-或3k ≠ 2.若AB =AC ,当( )时,有B =C 。
(A) A 为n 阶方阵 (B) A 为可逆矩阵 (C) A 为任意矩阵 (D) A 为对称矩阵3.若三阶行列式M a a a a a a a a a =333231232221131211,则=---------333231232221131211222222222a a a a a a a a a ( )。
(A) -6M (B) 6M (C) 8M (D) -8M4.齐次线性方程组12312312300ax x x x ax x x x x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则a 应满足( )。
(A) 0a ≠; (B) 0a =; (C) 1a ≠; (D) 1a =.5.设12,ββ是Ax b =的两个不同的解,12,αα是0=Ax 的基础解系,则Ax b = 的通解是( )。
(A) 11212121()()2c c αααββ+-++ (B) 11212121()()2c c αααββ+++- (C) 11212121()()2c c αββββ+++- (D) 11212121()()2c c αββββ+-++ 二.填空题。
6.A = (1, 2, 3, 4),B = (1, -1, 3, 5),则A ·B T = 。
7.已知A 、B 为4阶方阵,且A =-2,B =3,则| 5AB | =。
| ( AB )-1 |=。
8. 在分块矩阵A=B O O C ⎛⎫ ⎪⎝⎭中,已知1-B 、1-C 存在,而O 是零矩阵,则 =-1A 。
9.设D =7345327254321111-,则=+++44434241A A A A 。
10.设矩阵A=123235471⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭,则A 的秩R(A)= 。
三.计算题(要求写清计算过程)11. 设111111111A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,123124051B ⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪⎝⎭,求32AB A -。
12.计算行列式 121212123x n x n D xn x=。
13.解齐次线性方程组123412341234 5 0 2303 8 0x x x x x x x x x x x x -+-=⎧⎪+-+=⎨⎪-++=⎩。
14.解矩阵方程AX B X +=,其中01011111,2010153A B -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭。
15.a 取何值时,线性方程组12312312311x x x a ax x x x x ax ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有解, 并求其解。
四.证明题(每题5分,共10分)16. 设向量组321,,ααα线性无关,证明以下向量组线性无关: 112βαα=+ ,322ααβ+=,313βαα=+。
17.设n 阶矩阵A 满足224A A I O --=.证明:A 可逆并求1-A 。
线性代数参考答案一、单项选择题。
1.12021k k -≠-的充分必要条件是( C )。
(A) 1k ≠- (B) 3k ≠ (C) 1k ≠- 且3k ≠ (D) 1k ≠-或3k ≠ 2.若AB =AC ,当( B )时,有B =C 。
(A) A 为n 阶方阵 (B) A 为可逆矩阵 (C) A 为任意矩阵 (D) A 为对称矩阵3.若三阶行列式M a a a a a a a a a =333231232221131211,则=---------333231232221131211222222222a a a a a a a a a ( D )。
(A) -6M (B) 6M (C) 8M (D) -8M4.齐次线性方程组12312312300ax x x x ax x x x x ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解,则a 应满足( D )。
(A) 0a ≠; (B) 0a =; (C) 1a ≠; (D) 1a =.5.设12,ββ是Ax b =的两个不同的解,12,αα是0=Ax 的基础解系,则Ax b =的通解是( A )。
(A) 11212121()()2c c αααββ+-++ (B) 11212121()()2c c αααββ+++-(C) 11212121()()2c c αββββ+++- (D) 11212121()()2c c αββββ+-++ 二.填空题。
6.A = (1, 2, 3, 4),B = (1, -1, 3, 5),则A ·B T =28 。
7.已知A 、B 为4阶方阵,且A =-2,B =3,则| 5AB | = -3750 。
| ( AB )-1 |=-1/6。
(答对其中一空给2分)8. 在分块矩阵A=B O O C ⎛⎫ ⎪⎝⎭中,已知1-B 、1-C 存在,而O 是零矩阵,则 =-1A 11B O OC --⎛⎫⎪⎝⎭。
9.设D =7345327254321111-,则=+++44434241A A A A 0 。
10.设矩阵A=123235471⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪⎝⎭,则A 的秩R(A)= 2 。
三.计算题(要求写清计算过程)11. 设111111111A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭,123124051B ⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪⎝⎭,求32AB A -。
解:1111230152433111124015181110516270AB ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪ ⎪=---=- ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭0152422232015182226270222AB A ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪-=--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭=21322217204292-⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪-⎝⎭。
12.计算行列式 121212123x n x n Dxn x=。
解:1(1)122121(1)2122121(1)221231(1)232x n n n x n x n n x n x n D xn x n n x nxx n n x++++==++++112121[(1)]122123n x n x n n xn x=++ 11201001[(1)]0120211n x x n n x x n-=++--=1[(1)](1)(2)()2x n n x x x n ++---。
13.解齐次线性方程组123412341234 5 0 2303 8 0x x x x x x x x x x x x -+-=⎧⎪+-+=⎨⎪-++=⎩解:先给出系数矩阵并对其做初等行变换115111233181A --⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭31012701220000⎛⎫⎪ ⎪⎪→- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭得出原方程组的同解方程组1342343 027 202x x x x x x ⎧++=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩设314212,,,x c x c c c ==为任意常数.得到方程组的全部解为1234121237(,,,)(,,1,0)(1,2,0,1),,22=-+--T T T x x x x c c c c 为任意常数。
14.解矩阵方程AX B X +=,其中01011111,2010153A B -⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭。
解:由AX B X +=得()I A X B -=。
因为0I A -≠所以1()X I A B -=-。
1111002/31/3()10112/31/310201/31/3I A ---⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭因而102/31/311()12/31/32001/31/353X I A B --⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪=-=- ⎪⎪ ⎪⎪--⎝⎭⎝⎭=312011-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭15.a 取何值时,线性方程组12312312311x x x aax x x x x ax ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩有解, 并求其解。
解:2111111()11101111110011a a A b a a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=→--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭当1231()(|)3,1,2,1;a r A r A b x x a x ≠===-=+=-时,有唯一解:当1a =时,1111(|)00000000A b ⎛⎫⎪→ ⎪ ⎪⎝⎭即原方程组与下面方程1231x x x =--同解,其中23,x x 是自由变量. 23(,)(0,0)T T x x 取得到一个特解为(1,0,0).T原方程组的导出组与方程123x x x =--同解.23(,)(1,0),(0,1)T T T x x 分别取得到一个基础解系为:(1,1,0),(1,0,1)T T --因此,当1a =时,方程组的通解为:1212(1,0,0)(1,1,0)(1,0,1),.T T T c c c c +-+-,为任意常数四.证明题(每题5分,共10分)16. 设向量组321,,ααα线性无关,证明以下向量组线性无关: 112βαα=+ ,322ααβ+=,313βαα=+。
证明: 设0332211=++βββk k k ,所以131122233()()()0k k k k k k ααα+++++=,因为321,,ααα线性无关,所以13122300k k k k k k +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,系数行列式1011100011≠,所以方程只有零解,即0321===k k k ,故321,,βββ无关。
17.设n 阶矩阵A 满足224A A I O --=.证明:A 可逆并求1-A 。
证明:由224A A I O --=可得 224-=A A I ,进一步(2)/4A A I I -=,因此, A 可逆且1(2)/4-=-A A I 。