考研数学二(线性代数)-试卷24.doc
数二考研线性代数真题及答案合集
2a 1
设矩阵
A
=
a
2
2a
1
, 现 矩 阵 A 满 足 方 程 AX = B , 其 中
a2
2a n×n
X = ( x1,, xn )T , B = (1, 0,, 0) ,
(1)求证 A= (n +1) an ;
(2) a 为何值,方程组有唯一解,并求 x1 ; (3) a 为何值,方程组有无穷多解,并求通解.
Aij + aij = 0(i, j = 1,2,3) ,则 A =
.
22.本题满分 11 分)
设 A = 11
a 0
,
B
=
10
1 b
,问当
a,
b
为何值时,存在矩阵
C,使得
AC
−
CA
=
B
,并求出
所有矩阵 C. 22.本题满分 11 分)
设 A = 11
a 0
,
B
=
10
1 b
,问当
a,
b
为何值时,存在矩阵
(9)设向量组α1,α2 ,α3 线性无关,则下列向量组线性相关的是
线性相关,则
(A) α1 − α2 ,α2 − α3,α3 − α1
(B) α1 + α2 ,α2 + α3,α3 + α1
(C) α1 − 2α2 ,α2 − 2α3,α3 − 2α1 . (D) α1 + 2α2 ,α2 + 2α3,α3 + 2α1 .
(23)(本题满分 10 分)
设 A 为 3 阶 矩 阵 , α1,α2 为 A 的 分 别 属 于 特 征 值 −1,1 特 征 向 量 , 向 量 α3 满 足
2024 考研数学(二)真题试卷及参考答案
试卷及解2024考研数学(二)真题析一、选择题:1~10小题,每小题5分,共50分.下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.函数1(1)(2)()x x f x x --=的第一类间断点的个数是A.3. B.2.C.1.D.0.1.【答案】C【解析】无定义点为12x x ==,对于()()()()()111lim1121211,lim ||ee x x x x x x x x x →⋅-----→===,故1x =是可去间断点.对于()()11222,lim ||x x x x x ---→==+∞,故2x =是第二类间断点另外,0x =是分段点,()()()011limln 12(12lim||ex xx x x x x x →⋅----→==+∞∣,故0x =是第二类间断点.因此只有一个第一类间断点2.设函数()y f x =由参数方程231,et x t y ⎧=+⎪⎨=⎪⎩确定,则2lim 2(2)x x ff x →+∞⎡⎤⎛⎫+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦A.2e.B.4e 3.C.2e3.D.e3.2.【答案】B【解析】()222lim22x f f x x→+∞⎛⎫+- ⎪⎝⎭=⋅原式()'22f +=1d d d d t y t x t==2212e 23tt t t==⋅4e 3=.3.设函数sin 30()sin d ,()()d ,xxf x t tg x f t t ==⎰⎰则A.()f x 是奇函数,()g x 是奇函数.B.()f x 是奇函数,()g x 是偶函数.C.()f x 是偶函数,()g x 是偶函数.D.()f x 是偶函数,()g x 是奇函数.3.【答案】D【解析】()sin 30sin d xf x t t =⎰,()3sin(sin )cos f x x x ='为奇函数.所以()f x 为偶函数,()()0d xg x f t t =⎰为奇函数.4.已知数列{}(0),n n a a ≠若{}n a 发散,则A.1n n a a ⎧⎫+⎨⎩⎭发散. B.1n n a a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭发散.C.1ee nn a a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭发散. D.1ee nn a a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭发散.4.【答案】D【解析】选项A :取=22n a 11,,, (22),112+.2n n a a +收敛到错误.选项B :取=1,1,1,1,,n a -- 10.n na a -收敛到错误.选项C :取=ln 2,ln 2,ln 2,ln 2,,n a -- 11e2e 2nna a ++收敛到错误.5.已知函数221()sin 0,(,)0,0,x y xy xy f x y xy ⎧+≠⎪=⎨⎪=⎩,则在点(0,0)处A.(,)f x y x ∂∂连续,(,)f x y 可微.B.(,)f x y x ∂∂连续,(,)f x y 不可微.C.(,)f x y x ∂∂不连续,(,)f x y 可微.D.(,)f x y x∂∂不连续,(,)f x y 不可微.5.【答案】C 【解析】()(()(,0,0,0,000limlimx y x y x y →→≠≠--⋅+⋅--⋅+⋅=或()(()(()22,0,0,0,000001sin0limlim0,x y x y x y x y x y xy→→≠≠≠≠+---⋅+⋅==且且则(),f x y 在(0,0)处可微.而()2221112sin cos ,0,(,)=0,0,x x y xy f x y xy xy x y x xy ⎧⎛⎫++-≠∂⎪ ⎪⎨⎝⎭∂⎪=⎩()()()()()()222,0,0,0,00000,11limlim 2sin cos x y x y x y x y x y f x y x xxy x y xy →→≠≠≠≠⎡⎤+∂⎢⎥=-∂⎢⎥⎣⎦且且不存在,从而(),f x y x∂∂在(0,0)处不连续.6.设(,)f x y 是连续函数,则12sin 6d (,)d xx f x y y ππ=⎰⎰A.1arcsin 126d (,)d .y y f x y x π⎰⎰B.121arcsin 2d (,)d .yy f x y x π⎰⎰C.1arcsin 206d (,)d .yy f x y x π⎰⎰D.122arcsin d (,)d .yy f x y x π⎰⎰6.【答案】A【解析】11arcsin 21sin 266d (,)d d (,)d .yxx f x y y y f x y x πππ==⎰⎰⎰⎰选A .7.设非负函数()f x 在∞[0,+)上连续.给出以下三个命题:①若20()d f x x +∞⎰收敛,则0()d f x x +∞⎰收敛;②若存在1,p >使得lim ()px x f x →+∞存在,则0()d f x x +∞⎰收敛;③若0()d f x x +∞⎰收敛,则存在1,p >使得lim ()p x x f x →+∞存在.其中真命题的个数为A.0.B.1.C.2.D.3.【答案】B【解析】①取()2011(),d 11f x x x x +∞=++⎰收敛,01d .1x x +∞+⎰发散,错误②极限比较判别法原话.正确.③极限比较判别法为充分不必要条件.错误.()()()201d 1,lim .1ln 1px x p x f x x x +∞→+∞>=∞++⎰取收敛,8.设A 为3阶矩阵,100010101⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,P 若T 2200020a c c b c c +⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,P AP 则=A A.0000.00c a b ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭ B.0000.00b c a ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭C.0000.00a b c ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭D.0000.00c b a ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭8.【答案】C【解析】()3T 212010000, 010120101a c c b c c +⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且AP B P E P ,故()()()11112233T11T (1)(1)----⎡⎤==⎣⎦PA B P E B E 11131313131T3T131 (1)(1)(1)(1)(1)(1)---⎡⎤==---⎣⎦E BE E E BE E 0 10120100100010001001000120101101a c c b c c -+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎪⎪= ⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 0001001000000010010002010110100 a b b c c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪ ⎪== ⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.9.设A 为4阶矩阵,*A 为A 的伴随矩阵,若*()=-A A A O 且*≠,A A 则()r A 取值为A.0或1.B.1或3.C.2或3.D.1或2.9.【答案】D【解析】由题意可知*()=-A A A O ,故()()*4r r +-≤A A A.()***,,1r ≠-≠-≥又故即A A A A A O A 因此() 3r ≤A .又()*2*22-=-=-==OA A AAAA A A E A ()()**2,0r r ⇒≤=⇒=此时OA A A 又()*1r ≠⇒≥A A A ,故()12r =或A .10.设,A B 为2阶矩阵,且=,AB BA 则“A 有两个不相等的特征值”是“B 可对角化”的A.充分必要条件.B.充分不必要条件.C.必要不充分条件.D.既不充分也不必要条件.10.【答案】B【解析】方法一充分性,A 有两个不相等的特征值,故A 必可相似对角化.又=,AB BA ,且A 有2个不同特征值,故A 的特征向量都是A 的特征向量.(利用线代9讲结论)又A 有2个线性无关特征向量,故B 有2个线性无关特征向量,故B 必可相似对角化.必要性,B 可相似对角化,不妨取,==B E A E ,则推翻.【解析】方法二因题知A 有两个不同特征值,不妨设为12λλ,且12λλ≠,则存在可逆阵P 使1121111111122 λλλλλλ-------⎛⎫⇒= ⎪⎝⎭=⇔=⎛⎫⎛⎫⇔= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭又P AP AB BA P APP BP P BPP APP BP P BP B 可相似对角化1-⇔P BP 可相似对角化.12134121211343422111211221223241324 b b b b b b b b b b b b b b b b b b b b λλλλλλλλλλλλλλ-⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⇔=≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭设代入上式由P BP 122222313311140000b b b b b b b b λλλλ--⇒=⇒==⇒=⎛⎫⇒=⇒ ⎪⎝⎭可对角化P BP P BP ⇒可对角化B 以上推导均基于12λλ≠,反之 可对角化B 无法推出A 有两不同特征值,故A 有两个不同特征值为 B 可对角化的充分非必要条件.二、填空题:11~16小题,每小题5分,共30分.11.曲线2y x =在点(0,0)处的曲率圆方程为.11.221124x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【答案】【解析】由图像可转化为2y x =处且()()3221y k y '''=+()0,020,2y xy ==''='12,2k R ==,2211(0)24x y ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭,即221124x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭.12.函数324(,)2961224f x y x x y x y =--++的极点是.12.【答案】(1,1)【解析】由23618120,24240,x y f x x f y '⎧=-+=⎪⎨'=-+=⎪⎩解得驻点为(1,1),(2,1).又21218,0,72,xxxy yy A f x B f C f y ''''''==-====-代入点(1,1)得24320,6,AC B A -=>=-故(1,1)是极大值点.代入点(2,1)得24320,AC B -=-<故(2,1)不是极值点.13.微分方程21()y x y '=+满足条件(1)0y =的解为.13.【答案】()π arctan 4x y y +=+【解析】方程化为2d ()d xx y y=+d d1d d x u u x y y y=+=-令则即2d 1d uu y=+则21d d 1u y u ⎰=⎰+arctan u y c=+代1,0,1x y u ===.得π 4c =得()πarctan 4x y y +=+14.已知函数2()(e 1)xf x x =+,则(5)(1)f =.14.【答案】31e 【解析】()()()52e 1x x +()()()(5)(4)22e 15e 1x x x x '=++⋅+⋅()()(5)225e 1''x C x ++2e 5e 210e 2x x x x x =⋅+⋅⋅+⋅⋅,则(5)e 10e 20e 31e(1)f++==15.某物体以速度()sin πv t t k t =+作直线运动.若它从0t =到3t =的时间段内平均速度是52,则k =.15.【答案】3π2【解析】30(sin )2πd 53t k t t+=⎰,则3015(sin )2πd t k t t +=⎰,30915cos 22k t -π=π915(11)22k ---=π,则3π2k =.16.设向量1231111,,,1111a ab a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ααα若123,,ααα线性相关,且其中任意两个向量均线性无关,则ab =.16.【答案】4-【解析】由()22123211111111011011,,1101101111011002a a a a a a a a b b a b a a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪---- ⎪ ⎪ ⎪==→→⎪ ⎪ ⎪--+-+- ⎪ ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭⎝⎭A ααα由()123,,2r ≤ααα且()(),2i j r i j =≠αα故()123,,2r =ααα1当1a =时,1α与3α相关,不满足题意2当1a ≠时,()()1231111011011,,0110012002002a aa ab a b a a a ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪++⎪ ⎪→→ ⎪ ⎪+--+- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭ααα故要满足题意,则20a +=且()120b a -+-=242a ab b =-⎧⇒⇒=-⎨=⎩三、解答题:17~22小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.设平面有界区域D 位于第一象限由曲线1,33xy xy ==与直线1,3y x =3y x =围成,计算()1d d Dx y x y +-⎰⎰.17.【解】令yu xy v x==,,(1)x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩(2)12J v ∂x ∂x==∂u∂y ∂v ∂y 故∂u∂v1331331d 1d 2u v v ⎛=+⋅ ⎝⎰⎰原式8ln33=.18.设()y x 为微分方程290,x y xy y '''+-=满足条件112,6x x y y =='==的解.(1)利用变换e tx =将上述方程化为常系数线性方程,并求();y x(2)计算21(.y x x ⎰解:(1)290,x y xy y '''+-=令e tx =,则222222d d d d 1d d 1d 1,,d d d d d d d y y t y y y y x t x t x x t x t x ⎛⎫⎛⎫===+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则2222d d d d 90,90d d d d y y y y y y t t t t-+-=-=即,()()()()3332121123221124e e ,1=233,1336,t t C y C C y x C x y C C x C y x C x y C C x -=+=+=+''=-=-=,,①②从而()312=2=0=2.C C y x x ,,则(2)2211(2y x x x x=⎰⎰3222226624352sin16sin4cos d64(1cos)cos d(cos)cos1164)d6435116464.38532816055x tt t t t t tt uu u u u uππππ==--⎛=-=-⎝⎛⎛=-==⎝⎭⎝⎭⎰⎰令令19.设0,t>平面有界区域D由曲线xy-=与直线,2x t x t==及x轴围成,D绕x轴旋转一周所成旋转体的体积为()V t,求()V t的最大值.19.【解】222222π()π()dπe d(21)e4tt t x xt ttV t y x x x x x--===-+⎰⎰42π(41)e(21)e(0)4t tt t t--⎡⎤=-+-+>⎣⎦()42π1()16e4e0,ln4ln242t tV t t t t'--=--+===,(0,ln2),t∈maxπ3π()0,(ln2,),()0,ln2,[()]ln21664V t t V t t V t''>∈+∞<==+20.已知函数(,)f u v具有2阶连续偏导数,且函数(,)(2,3)g x y f x y x y=+-满足222226 1.g g gx x y y∂∂∂+-=∂∂∂∂(1)求2;fu v∂∂∂(2)若2(,0)1e,(0,)1,50uf u u f v vu-∂==-∂求(,)f u v的表达式.20.【解】(1)23g f fx u v∂∂∂=+∂∂∂2222222222222 2233234129g f f f f f f fx u u v u v v u u v v ⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂∂=⋅+⋅++⋅=++⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭,2gx y ∂∂∂222222222222(1)31)23f f f f f f f u u v u v v u u v v ⎛⎫⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂=+⋅-++-=+- ⎪ ⎪∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭,g f f y u v∂∂∂=-∂∂∂,()()2222222222222112g f f f f f f fy u u v u v v u u v v ⎛⎫∂∂∂∂∂∂∂∂=+⋅--+-=-+ ⎪∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂⎝⎭,代回原式得,2 251f u v∂=∂∂,故2125f v v ∂=∂∂(2)()111d 2525f v v c u u ∂=⎰=+∂,()()1,0e e u uf u u c u u u --∂==∂代得,1e 25u f u v u -∂=+∂故,则()()()211,e d 1e 2525u u f u v u v u u uv c v --⎛⎫=⎰+=-+++ ⎪⎝⎭.代()210,150f v v =-得()22150c v v =综上:()()211,12550uf u v u e uv v -=-+++.21.设函数()f x 具有2阶导数,且()()()01, 1.f f f x ''''=≤证明:(1)当()0,1x ∈时,()()()()()1011;2x x f x f x f x ----≤(2)()()()1011d .212f f f x x +-≤⎰21.证明:(1)()12()(0)(0)2f f x f f x x ξ'''=++①()()22()(1)(1)1(1)2f f x f f x x ξ'''=+-+-②()1x x⋅-+⋅①②()()()()()12221()(0)(1)(1)(0)1(1)1(1)22f f f x f x f x f x x f x x x x xx ξξ''''''⇒=-++-+-+--+,21111()(0)(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1).222 2f x f x f x x x x x x x x x x x ----+-=-+-=- (2)[]02111(1)1()(0)(1)(1)d ()d (0)(1)22x f x f x f x x f x x f f ----=-⋅-⋅⎰⎰1100(0)(1)(1)1()d d .22 12f f x x f x x x +-=-=⎰⎰ 22.设矩阵1101,11,1012a b ⎛⎫⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭A B 二次型T123(,,)f x x x =x BAx .已知方程组=0Ax 的解均是T =0B x 的解,但这两个方程组不同解.(1)求,a b 的值;(2)求正交变换=x Qy 将123(,,)f x x x 化为标准形.22.【解】(1)由题意可知,=0Ax 的解均是T=0B x 的解故()r r ⎛⎫=⎪⎝⎭T A A B ,且()2r =A 011011011010101 11011001112011001a a a b b b a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=→→⎪ ⎪ ⎪ ⎪---⎝⎭ ⎪ ⎪⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭T 又A B 故1,2a b ==(2)111120111111210122224⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭BA CT T 112112224f ⎛⎫⎪== ⎪ ⎪⎝⎭x BAx x x由()()12310,tr 6r λλλ=⇒====C C 当120λλ==时,得到线性无关的特征向量为12111,101⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭ξξ,单位化为12,0⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ =-= ⎪ ⎪ - ⎪⎪ ⎝⎭⎝η η当36λ=时,得到线性无关的特征向量为3112⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭ξ,单位化为2112⎛⎫⎪=⎪⎪⎭η()123 ,,0⎛ ==-⎝故令Q ηηη则23T6f ===x Qyx Cx y。
考研试题[线性代数部分]
05年一、选择题(11)设12,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,对应的特征向量分别是12,αα,则112,()A ααα+线性无关的充分必要条件是( )。
(A )10λ≠(B )20λ≠ (C )10λ=(D )20λ=(12)设A 为n(2)n ≥阶可逆矩阵,交换A的第一行与第二行得到矩阵B ,**,A B 分别是矩阵A ,B 的伴随矩阵,则( )。
(A )交换*A 的第一列与第二列得*B (B )交换*A 的第一行与第二行得*B (C )交换*A 的第一列与第二列得-*B (D )交换*A 的第一行与第二行得-*B 二、填空题(5)设123,,ααα是三维列向量,记矩阵123(,,)A ααα=,123123123(,24,39)B ααααααααα=++++++,如果1A =,则B = 。
三、解答题(20)已知二次型22221231312(,,)(1)(1)22(1)f x x x a x a x x a x x =-+-+++的秩为2.①求a 的值;②求正交变换X QY =,把二次型123(,,)f x x x 化成标准形;③求方程123(,,)0f x x x =的解.(21)已知3阶矩阵A 的第一行是(,,)a b c ,,,a b c 不全为零,矩阵12324636B k ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(k 为常数),且0AB =,求线性方程组0AX =的通解.06年一、选择题(11)设12,,,,a a a 均为n 维列向量,A 是m n ⨯矩阵,下列选项正确的是 (A )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性相关. (B )若12,,,,a a a 线性相关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性无关.(C )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性相关.(D )若12,,,,a a a 线性无关,则12,,,,Aa Aa Aa 线性无关. 【 】(12)设A 为3阶矩阵,将A 的第2行加到第1行得B ,再将B 的第1列的-1倍加到第2列得C ,记110010001P ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,则(A )1C P AP -= (B )1C PAP -= (C )TC P AP = (D )TC PAP = 【 】 二、填空题(4)点(2,1,0)到平面3450x y z ++=的距离z = . (数一)(4)已知12,a a 为2维列向量,矩阵1212(2,)A a a a a =+-,12(,)B a a =。
考研数学2024试卷
考研数学2024试卷一、选择题(每题1分,共5分)1.若函数f(x)在区间(a,b)内连续,且f(a)与f(b)异号,则下列说法正确的是()A.f(x)在(a,b)内必有零点B.f(x)在(a,b)内至多有一个零点C.f(x)在(a,b)内必有无限多个零点D.f(x)在(a,b)内可能有零点,也可能没有零点2.设矩阵A为对称矩阵,则下列说法正确的是()A.A的逆矩阵也是对称矩阵B.A的特征值一定为实数C.A的行列式值一定大于0D.A的对角线元素一定相等3.设函数f(x)在区间(-∞,+∞)内可导,且f'(x)>0,则下列说法正确的是()A.f(x)在(-∞,+∞)内单调递减B.f(x)在(-∞,+∞)内单调递增C.f(x)在(-∞,+∞)内有极值点D.f(x)在(-∞,+∞)内为常数函数4.设级数Σan收敛,则下列说法正确的是()A.Σan^2也收敛B.Σanbn也收敛C.Σan为绝对收敛D.Σan为条件收敛5.设f(x)为偶函数,则下列说法正确的是()A.f(x)的导数f'(x)为奇函数B.f(x)的导数f'(x)为偶函数C.f(x)的导数f'(x)为非奇非偶函数D.f(x)的导数f'(x)不存在二、判断题(每题1分,共5分)1.若函数f(x)在区间(a,b)内单调递增,则f'(x)>0。
()2.矩阵A与矩阵B相乘的结果与矩阵B与矩阵A相乘的结果相同。
()3.若函数f(x)在点x0处可导,则f(x)在点x0处连续。
()4.若级数Σan收敛,则Σan的绝对值级数Σ|an|也收敛。
()5.函数f(x)=x^3在原点处不可导。
()三、填空题(每题1分,共5分)1.若函数f(x)=x^33x在区间(-∞,+∞)内单调递增,则x的取值范围为______。
2.设矩阵A为3阶矩阵,且|A|=0,则矩阵A的秩为______。
3.设函数f(x)=e^x,则f'(x)=______。
考研数学二(线性代数)模拟试卷1(题后含答案及解析)
考研数学二(线性代数)模拟试卷1(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.设n维行向量α=,A=E-αTα,B=E+2αTα,则AB为( ).A.OB.-EC.ED.E+αTα正确答案:C解析:由ααT=,得AB=(E-αTα)(E+2αTα)=E,选(C) 知识模块:线性代数部分2.设A,B都是n阶矩阵,其中B是非零矩阵,且AB=O,则( ).A.r(B)=nB.r(B)<nC.A2-B2=(A+B)(A-B)D.|A|=0正确答案:D解析:因为AB=O,所以r(A)+r(B)≤n,又因为B是非零矩阵,所以r(B)≥1,从而r(A)<n,于是|A|=0,选(D) 知识模块:线性代数部分3.设n阶矩阵A=(α1,α2,…,αn),B=(β1,β2,…,βn),AB=(γ1,γ2,…,γn),记向量组(Ⅰ):α1,α2,…,αn;(Ⅱ):β1,β2,…,βm;(Ⅲ):γ1,γ2,…,γm,若向量组(Ⅲ)线性相关,则( ).A.(Ⅰ),(Ⅱ)都线性相关B.(Ⅰ)线性相关C.(Ⅱ)线性相关D.(Ⅰ),(Ⅱ)至少有一个线性相关正确答案:D解析:若α1,α2,…,αn线性无关,β1,β2,…,βn线性无关,则r(A)=n,r(B)=n,于是r(AB)=n.因为γ1,γ2,…,γm线性相关,所以r(AB)=r(γ1,γ2,…,γn)只有零解,而无解,故(A)不对;方程组有非零解,而无解,故(B)不对;方程组无解,但只有零解,故(C)不对;若Ax=b有无穷多个解,则r(A)=r()B.C.λ|A|D.λ|A|n-1正确答案:B解析:因为A可逆,所以λ≠0,令AX=λX,则A*AX=λA*X,从而有A*X=选(B) 知识模块:线性代数部分6.设n阶矩阵A与对角矩阵合同,则A是( ).A.可逆矩阵B.实对称矩阵C.正定矩阵D.正交矩阵正确答案:B解析:因为A与对角阵合同,所以存在可逆矩阵P,使得pTAP=A,从而A=(pT)-1P-1=(p-1)TP-1,AT=[(P-1)TP-1]T=(P-1)TP-1=A,选(B) 知识模块:线性代数部分填空题7.设f(x)=,则x2项的系数为_______.正确答案:x解析:按行列式的定义,f(x)的3次项和2次项都产生于(x+2)(2x+3)(3x+1),且该项带正号,所以x2项的系数为23.知识模块:线性代数部分8.设A是三阶矩阵,且|A|=4,则=_______正确答案:2解析:=|2A-1|=23|A-1|=2 知识模块:线性代数部分9.设A=,则(A-2E)-1=_______.正确答案:解析:A-2E= 知识模块:线性代数部分10.设,且α,β,γ两两正交,则a=_______,b=_______.正确答案:-4,-13解析:因为α,β,γ正交,所以,解得a=-4,b=-13.知识模块:线性代数部分11.设A=(a(C1,C2为任意常数)解析:因为AX=0有非零解,所以|A|=0,而|A|==-(a+4)(a-6)且a(C1,C2为任意常数).知识模块:线性代数部分12.设A为三阶矩阵,A的各行元素之和为4,则A有特征值_______,对应的特征向量为_______正确答案:4,解析:因为A的各行元素之和为4,所以,于是A有特征值4,对应的特征向量为知识模块:线性代数部分13.设5x12+x22+tx3x2+4x1x2-2x1x3-2x2x3为正定二次型,则t的取值范围是_______.正确答案:t>2解析:二次型的矩阵为A=,因为二次型为正定二次型,所以有5>0,=1>0,|A|>0,解得t>2.知识模块:线性代数部分解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
考研真题数学二(2000——2018)线代选择题、填空题
线性代选择、填空题(2018)(7)下列矩阵中与矩阵110011001⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭相似的为( )(A) 111011001-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B) 101011001-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (C) 111010001-⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭(D)101010001-⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(8)()(),,A B n r X X X Y 设为阶矩阵,记为矩阵的秩,表示分块矩阵,则( ) (A) ()(),r A AB r A =(B) ()(),r A BA r A = (C) ()()(){},max ,r A B r A r B = (D) ()(),T T r A B r A B =(14)12311232233233,,,,2,2,,A A A A ααααααααααααα=++=+=-+设为阶矩阵是线性无关的向量组若则A 的实特征值为 . (2018)(2017)(7)设A 为三阶矩阵,123(,,)P ααα=为可逆矩阵,使得1000010002P AP -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则123(,,)A ααα= (A)12αα+ (B)232αα+ (C)23αα+(D)122αα+(2017)(8)已知矩阵200021001A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,210020001B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,100020000C ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则 (A) A 与C 相似,B 与C 相似(B) A 与C 相似,B 与C 不相似 (C) A 与C 不相似,B 与C 相似 (D) A 与C 不相似,B 与C 不相似(2017)(14)设矩阵41212311A a ⎛⎫- ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭的一个特征向量为112⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭,则a =(2016)(7)设A ,B 是可逆矩阵,且A 与B 相似,则下列结论错误的是( )(A )T A 与T B 相似(B )1A -与1B -相似(C )T A A +与T B B +相似(D )1A A -+与1B B -+相似(8)设二次型222123123122313(,,)()222f x x x a x x x x x x x x x =+++++的正、负惯性指数分别为1,2,则( ) (A )1a >(B )2a <-(C )21a -<<(D )1a =与2a =-(2016)(14)设矩阵111111a a a --⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦与110011101⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦等价,则_________.a = (2015)(7).设矩阵A =211112a 14a ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭,b =21d d ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭,若集合Ω=}{1,2,则线性方程组Ax b =有无穷多个解的充分必要条件为( )(A ),a d ∉Ω∉Ω (B),a d ∉Ω∈Ω (C),a d ∈Ω∉Ω (D) ,a d ∈Ω∈Ω(8)设二次型123(,,)f x x x 在正交变换x Py =下的标准形为2221232,y y y +-其中123P=(e ,e ,e ),若132(,,)Q e e e =-,则123(,,)f x x x 在正交变换Qy x =下的标准形为( )(A):2221232y y y -+ (B) 2221232y y y +- (C) 2221232y y y -- (D) 2221232y y y ++(2015)(14)设3阶矩阵A 的特征值为2,-2,1,2B A A E =-+,其中E 为3阶单位矩阵,则行列式B =(2014)(7) 行列式( )(A)(B)(C)(D)(2014)(8) 设均为3维向量,则对任意常数,向量组线性无关是向量组线性无关的:( )(A) 必要非充分条件 (B) 充分非必要条件(C) 充分必要条件 (D) 既非充分也非必要条件 (2014)(14) 设二次型的负惯性指数为1,则的取值范围为_______.(2013)7.设A,B,C均为n 阶矩阵,若AB=C,且B可逆,则 (A )矩阵C 的行向量组与矩阵A 的行向量组等价. (B )矩阵C 的列向量组与矩阵A 的列向量组等价.(C )矩阵C 的行向量组与矩阵B 的行向量组等价. (D )矩阵C 的列向量组与矩阵B 的列向量组等价.8.(2013)矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1111a a b a a 与矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛00000002b 相似的充分必要条件是(A )2,0==b a (B )0=a ,b 为任意常数(C )0,2==b a (D )2=a ,b 为任意常 (2013)14.设()ij a A =是三阶非零矩阵,A 为A 的行列式,ij A 为元素ij a 的代数余子式,若 ,则 .(2012)(7) 设1100c ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭α,2201c ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭α ,3311c ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭α ,4411c -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭α ,其中1234,,,c c c c 为任意常数,则下列向量组线性相关的为 (A)123,,ααα(B) 124,,ααα (C)134,,ααα(D)234,,ααα(8) 设A 为3阶矩阵,P 为3阶可逆矩阵,且1100010002P AP -⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭.若()123,,P =ααα,()1223,,Q =+αααα则1Q AQ -=(A) 100020001⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (B) 100010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (C) 200010002⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ (D)200020001⎛⎫⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(14) 设A 为3阶矩阵,=3A ,*A 为A 伴随矩阵,若交换A 的第1行与第2行得矩阵B ,则*BA = . (2012)(2011)(7)设A 为3阶矩阵,将A 的第2列加到第1列得矩阵B ,再交换B 的第2行与第3行得单位矩阵。
[考研类试卷]考研数学二(线性代数)历年真题试卷汇编9.doc
[考研类试卷]考研数学二(线性代数)历年真题试卷汇编9一、选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1 (11)设A=(α1,α2,α3,α4)是4阶矩阵.A*为A的伴随矩阵.若(1,0,1,0)T是方程组Ax=0的一个基础解系,则A*x=0的基础解系可为(A)α1,α3.(B)α1,α2.(C)α1,α2,α3.(D)α2,α3,α4.2 (15)设矩阵A=,若集合Ω={1,2},则线性方程组Ax=b有无穷多解的充分必要条件为3 (05分)设λ1,λ2是矩阵A的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为α1,α2,则α1,A(α1+α2)线性无关的充分必要条件是(A)λ1≠0(B)λ2≠0(C)λ1=0(D)λ2=0二、填空题4 (01)设方程组有无穷多个解,则a=______.5 (02)矩阵A=的非零特征值是______.三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
6 (97)λ取何值时,方程组无解,有唯一解或有无穷多解?并在有无穷多解时写出方程组的通解.7 (98)已知α1=[1,4,0,2]T,α2=[2,7,1,3]T,α3=[0,1,-1,a]T,β=[3,10,6,4],问: (1)a,b取何值时,β不能由α1,α2,α3线性表示? (2)a,b取何值时,β可由α1,α2,α3线性表示?并写出此表示式.8 (00)设A=αβT,B=βTα,其中βT是β的转置.求解方程 2B2A2x=A4x+B4x+y9 (01)已知α1,α2,α3,α4是线性方程组AX=0的一个基础解系,若β1=α1+tα2,β2=α2+tα3,β3=α3+tα1,β4=α1+tα1.讨论实数t满足什么关系时,β1,β2,β3,β4也是AX=0的一个基础解系.10 (02)已知矩阵A=[α1,α2,α3,α4],α1,α2,α3,α4均为4维列向量,其中α2,α3,α4线性无关,α1=2α2-α3.如果β=α1+α2+α3+α4,求线性方程组Ax=β的通解.11 (03)已知平面上三条不同直线的方程分别为 l1:ax+2by+3c=0,l2:bx+2cy+3a=0,l3:cx+2ay+3b=0 试证这三条直线交于一点的充分必要条件为a+b+c=0.12 (04)设有齐次线性方程组试问a取何值时,该方程组有非零解,并求出其通解.13 (05)已知3阶矩阵A的第一行是(a,b,c),a,b.c不全为零,矩阵B=(k为常数),且AB=O,求线性方程组Ax=0的通解.14 (06)已知非齐次线性方程组有3个线性无关的解.(1)证明方程组系数矩阵A的秩r(A)=2;(2)求a,b的值及方程组的通解.15 (07)设线性方程组与方程x1+2x2+x3=a-1 ②有公共解,求a的值及所有公共解.16 (08)设n元线性方程组Ax=b,其中(Ⅰ)证明行列式|A|=(n+1)a n;(Ⅱ)当a为何值时,该方程组有唯一的解,并在此时求x1;(Ⅲ)当a为何值时,该方程组有无穷多解,并在此时求其通解.17 (09)设(Ⅰ)求满足Aξ2=ξ1,Aξ3=ξ1的所有向量ξ2,ξ3;(Ⅱ)对(Ⅰ)中的任意向量ξ2,ξ3,证明ξ1,ξ2,ξ3线性无关.18 (10)没A=已知线性方程组Ax=b存在2个不同的解.(Ⅰ)求λ,a;(Ⅱ)求方程组Ax=b的通解.19 (12)设A=(Ⅰ)计算行列式|A|;(Ⅱ)当实数n为何值时,方程组Ax=β有无穷多解,并求其通解.20 (13)设A=,当a,b为何值时,存在矩阵C使得AC-CA=B,并求所有矩阵C.21 (14)设A=,E为3阶单位矩阵.(Ⅰ)求方程组Ax=0的一个基础解系;(Ⅱ)求满足AB=E的所有矩阵B.22 (16)设矩阵A=,且方程组Ax=β无解.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)求方程组A T Ax=A Tβ的通解.23 (17)设3阶矩阵A=(α1,α2,α3)有3个不同的特征值,且α3=α1+2α2, (Ⅰ)证明r(A)=2; (Ⅱ)若β=α1+α2+α3,求方程组Ax=β的通解.24 (18)已知a是常数,且矩阵A=可经初等列变换化为矩阵B=(1)求a;(2)求满足AP=B的可逆矩阵P.25 (03)若矩阵A=相似于对角矩阵A,试确定常数a的值;并求可逆矩阵P,使Pr-1AP=Λ.26 (04)设矩阵A=的特征方程有一个二重根,求n的值,并讨论A是否可相似对角化.27 (06)设3阶实对称矩阵A的各行元素之和均为3,向量α1=(-1,2,-1)T,α2=(0,-1,1)T是线性方程组Ax=0的两个解. (Ⅰ)求A的特征值与特征向量; (Ⅱ)求正交矩阵Q和对角矩阵A,使得Q T AQ=A.28 (07)设3阶实对称矩阵A的特征值λ1=1,λ2=2,λ3=-2,且α1=(1,-1,1)T是A 的属于λ1的一个特征向量.记B=A5-4A3+E,其中E为3阶单位矩阵. (Ⅰ)验证α1是矩阵B的特征向量,并求B的全部特征值与特征向量; (Ⅱ)求矩阵b.。
考研数学二(解答题)模拟试卷241(题后含答案及解析)
考研数学二(解答题)模拟试卷241(题后含答案及解析)题型有:1.1.设求f[g(x)].正确答案:本题考查分段函数的复合方法.下面用解析法求解.首先,广义化为由g(x)的表达式知,若g(x)≤0,即{x|2ex一1≤0}∩{x|x≤0}或{x|x2一1≤0)∩{|x>0},而{x|2ex一1≤0}∩{x|x≤0}={x|x≤一ln2}∩{x|x≤0}={x|x≤一ln2},{x|x一1≤0}∩{x|x答应0}={x|—1≤x≤1}∩{x|x >0}:{x|0<x≤1}.当g(x)>0,即{x|2ex一1>0}∩{x|x≤0}或{x|x2一1>0}∩{x|x>0},而{x|2ex一1>0}∩{x|x≤0}={x|x>一ln2)∩{x|x≤0}={x|—ln2<x≤0},{x|x一1>0}∩{x|x>0}={x|x>1或x<一1}∩{x|x>0}={x|x>1}.综上可得涉及知识点:函数、极限、连续2.设f(χ)=,求f(χ)的间断点,并分类.正确答案:显然χ=0,χ=1为函数f(χ)的间断点.f(0-0)=,f(0+0)=,因为f(0-0)≠f(0+0),所以χ=0为f(χ)的跳跃间断点;f(1-0)=,f(1+0)==0,因为f(1-0)≠f(1+0),所以χ=1为f(χ)的跳跃间断点.涉及知识点:函数、极限、连续3.求极限:正确答案:涉及知识点:函数、极限、连续4.求正确答案:涉及知识点:函数、极限、连续5.计算正确答案:涉及知识点:多元函数微积分6.求正确答案:涉及知识点:一元函数微分学7.设f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导(a>0).证明:存在ξ,η∈(a,b),使得正确答案:令F(x)=x2,F’(x)=2x≠0(a,整理得,再由微分中值定理,存在ξ∈(a,b),使得涉及知识点:高等数学部分8.计算其中D={(x,y)|一1≤x≤1,0≤y≤2}.正确答案:令D1={(x,y)|一1≤x≤1,0≤y≤x2},D2={(x,y)|一1≤x≤1,x2≤y≤2},则涉及知识点:高等数学9.设n为正整数,利用已知公式In=,其中求下列积分:(Ⅰ)Jn=sinnxcosnxdx;(Ⅱ)=∫-11(x2-1)ndx.正确答案:涉及知识点:一元函数积分概念、计算及应用10.求下列积分:.正确答案:此题计算量大些,考虑用分部积分法.涉及知识点:一元函数积分学11.设2关于变量x,y具有连续的二阶偏导数,并作变量变换x=eu+v,y=eu-v,请将方程变换成z关于u,v的偏导数的方程.正确答案:按的复合关系计算偏导数,为此,先解出于是有代入原方程左边,原方程化为涉及知识点:多元函数微分学12.从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度ν之间的函数关系。
考研真题数学二(2000——2018)线性代数大题
数学二线性代数(22)(本题满分11分)(2018)2221231232313(,,)(,)()(),.f x x x x x x x x x ax a =-+++++设实二次型其中是参数 (I) 123(,,)0f x x x =求的解;(II) 123(,,)f x x x 求的规范形.(23)(本题满分11分) (2018)1212=130=011.27111a a a A B a ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭已知是常数,且矩阵可经初等列变换化为矩阵(I) ;a 求(II) .AP B P =求满足的可逆矩阵(22)(本题满分11分)(2017)三阶行列式123(,,)A ααα=有3个不同的特征值,且3122ααα=+(1)证明()2r A =(2)如果123βααα=++求方程组Ax b = 的通解(23)(本题满分11分)(2017)设二次型132221232121323(,,)2282f x x x x x ax x x x x x x =-++-+在正交变换x Qy =下的标准型为221122y y λλ+ 求a 的值及一个正交矩阵Q .(22)(本题满分11分)(2016)设矩阵11110111a A a a a -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪++⎝⎭,0122a β⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,且方程组Ax β=无解。
(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求方程组T TA Ax A β=的通解。
(23)(本题满分11分)(2016) 已知矩阵011230000A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭(Ⅰ)求99A(Ⅱ)设3阶矩阵123(,,)B ααα=满足2B BA =。
记100123(,,)B βββ=,将123,,βββ分别表示为123,,ααα的线性组合。
22、(本题满分11分)(2015)设矩阵111100a A a a ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,且O A =3.(1)求a 的值;(2)若矩阵X 满足E E AXA AX XA X ,22=+--为3阶单位矩阵,求X 。
考研数学二(线性代数)历年真题试卷汇编4(题后含答案及解析)
考研数学二(线性代数)历年真题试卷汇编4(题后含答案及解析) 题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.记行列式为f(x),则方程f(x)=0的根的个数为( )A.1。
B.2。
C.3。
D.4。
正确答案:B解析:=[(x一2).1一(2x一2).1]×[一6(x一2)一(一1)(x一7)]=(一x)×(一5x+5)=5x.(x—1),故f(x)=x.(5x一5)=0有两个根x1=0,x2=1,故应选B。
2.设A是任一n(n≥3)阶方阵,A*是其伴随矩阵,又k为常数,且k≠0,±1,则必有(kA)*=( )A.kA*。
B.kn-1A*。
C.knA*。
D.k-1A*。
正确答案:B解析:对任何n阶矩阵都要成立的关系式,对特殊的n阶矩阵自然也要成立。
那么,当A可逆时,由A*=|A|A-1,有(kA)*=|kA|(kA)-1=kn|A|.A -1=kn-1|A|A-1=kn-1A*。
故应选B。
一般地,若A=(aij)m×n,有kA=(kaij)m×n,那么矩阵kA的第i行j列元素的代数余子式为即|kA|中每个元素的代数余子式恰好是|A|相应元素的代数余子式的kn-1倍,因此,按伴随矩阵的定义知(kA)*的元素是A*对应元素的kn-1倍。
3.设A为3阶矩阵,将A的第2行加到第1行得B,再将B的第1列的一1倍加至到第2列得C,记P=,则( )A.C=P-1AP。
B.C=PAP-1。
C.C=PTAP。
D.C=PAPT。
正确答案:B解析:由题设可得B=A,则C=,而P-1=,则有C=PAP-1。
故应选B。
4.设向量组Ⅰ:α1,α2,…,αr可由向量组Ⅱ:β1,β2,…,βs 线性表示。
下列命题正确的是( )A.若向量组Ⅰ线性无关,则r≤s。
B.若向量组Ⅰ线性相关,则r>s。
C.若向量组Ⅱ线性无关,则r≤s。
考研数学二(行列式、矩阵、向量)历年真题试卷汇编2(题后含答案及解析)
考研数学二(行列式、矩阵、向量)历年真题试卷汇编2(题后含答案及解析)题型有:1. 选择题 2. 填空题 3. 解答题选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.记行列式为f(x),则方程f(x)=0的根的个数为A.1.B.2C.3D.4正确答案:B解析:[分析] 本题实质上是考查四阶行列式的计算问题,可利用行列式的性质进行计算,得到f(x)后,即可确定其根的个数.[详解] 因为由此可知f(x)=0的根的个数为2,故应选(B).[评注] 由于数学二只要求考查线性代数初步,相对内容较少,行列式的计算问题基本上每年出一题,因此利用行列式的定义、性质和按行或列展开定理进行计算应熟练掌握.知识模块:行列式2.设A是m×n矩阵,B是n×m矩阵,则A.当m>n时,必有行列式|AB|≠0.B.当m>n时,必有行列式|AB|=0.C.当n>m时,必有行列式|AB|≠0.D.当n>m时,必有行列式|AB|=0.正确答案:B解析:[分析] 四个选项在于区分行列式是否为零,而行列式是否为零又是矩阵是否可逆的充要条件,问题转化为矩阵是否可逆,而矩阵是否可逆又与矩阵是否满秩相联系,最终只要判断AB是否满秩即可.[详解] 因为AB为m 阶方阵,且r(AB)≤min{r(A),r(B)}≤min{m,n),当m>n时,由上式可知,r(AB)≤n<m,即AB不是满秩的,故有行列式|AB|=0.故应选(B).[评注] 本题不知矩阵AB的具体元素,因此直接应用行列式的有关计算方法进行求解是困难的.对于此类抽象矩阵行列式的计算往往可考虑转换为利用:1.矩阵的秩(判断行列式是否为零);2.行(列)向量组的线性相关性;3.方程组解的判定;4.特征值和相似矩阵的性质等进行计算.知识模块:行列式3.设A是3阶方阵,将A的第1列与第2列交换得B,再把B的第2列加到第3列得C,则满足AQ—c的可逆矩阵Q为A.B.C.D.正确答案:D解析:[分析] 本题考查初等矩阵的概念与性质,对A作两次初等列变换,相当于右乘两个相应的初等矩阵,而Q即为这两个初等矩阵的乘积.[详解] 由题设,有,于是,故应选(D).知识模块:矩阵4.设A为n(n≥2)阶可逆矩阵,交换A的第1行与第2行得矩阵B,A*,B*分别为A,B的伴随矩阵,则A.交换A*的第1列与第2列得B*.B.交换A*的第1行与第2行得B*.C.交换A*的第1列与第2列得-B*.D.交换A*的第1行与第2行得-B*.正确答案:C解析:[分析] 本题考查初等变换的概念与初等矩阵的性质,只需利用初等变换与初等矩阵的关系以及伴随矩阵的性质进行分析即可.[详解] 由题设,存在初等矩阵E12(交换n阶单位矩阵的第1行与第2行所得),使得E12A=B,于是B*=(E12A)*=A*E12*=A*|E12|.E12-1=-A*E12,即A*E12=-B*,故应选(C).[评注] 注意伴随矩阵的运算性质:AA*=A*A==|A|E,当A可逆时,A*=|A|A-1,(AB)*=B*A*.知识模块:矩阵5.设A为3阶矩阵,将A的第2行加到第1行得B,再将B的第1列的-1倍加到第2列得C,记P=,则A.C=P-1AP.B.C=PAP-1.C.C=PTAP.D.C=PAPT.正确答案:B解析:由题设可得,而,则有C=PAP-1.故应选(B).知识模块:矩阵6.设A,P均为3阶矩阵,PT为P的转置矩阵,且PTAP=.若P=(α1,α2,α3),Q=(α1+α2,α2,α3),则QTAQ为A.B.C.D.正确答案:A解析:因为Q=P.于是.即(A)正确.知识模块:矩阵7.设A为3阶矩阵,将A的第二列加到第一列得矩阵B,再交换B的第二行与第三行得单位矩阵,记,则A=A.P1P2.B.P1-1P2.C.2P1.D.2P1-1.正确答案:D解析:由已知条件有P2AP1E得A=P2-1EP1-1=P2P1-1.故应选(D).知识模块:矩阵8.设A为3阶矩阵,P为3阶可逆矩阵,且P-1AP=若P=(α1,α2,α3),Q=(α1+α2,α2,α3),则Q-1AQ=A.B.C.D.正确答案:B解析:由已知条件有Q=P,因此故应选(B).知识模块:矩阵9.设A是任一n(n≥3)阶方阵,A*是其伴随矩阵,又k为常数,且k≠0,±1,则必有(kA)*等于A.kA*.B.kn-1A*.C.knA*.D.k-1A*.正确答案:B解析:[分析] 利用伴随矩阵的定义讨论即可.若加强条件,则可令A可逆.[详解1] 采用加强条件的技巧,设A可逆,则由AA*=A*A=|A|E,知A*=|A|A-1,于是(kA)*=|kA|(kA)-1=kn|=kn-1|A|A-1=kn-1A*.故应选(B).题设k≠0,±1,n≥3,主要是为了做到四个选项只有一个是正确的.[详解2] 由A*的定义,设A=(aij)n ×n,其元素aij的代数余子式记作Aij,则矩阵kA=(kaij)n×n,若其元素的代数余子式记作△ij(i,j=1,2,…,n),由行列式性质有△ij=kn-1Aij(i,j=1,2,…,n).从而(kA)*=kn-1A*.[评注] 涉及与A*有关的题目,一般利用A*的定义和公式AA*=|A|E.知识模块:矩阵10.设A,B均为2阶矩阵,A*,B*分别为A,B的伴随矩阵.若|A|=2,|B|=3,则分块矩阵的伴随矩阵为A.B.C.D.正确答案:B解析:利用伴随矩阵的公式,有。
2024年考研数学二真题及参考答案
2024年考研数学二真题及参考答案一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)1. 设函数$f(x) = \ln(1+x) - \frac{x}{1+x}$,则$f(x)$在$(-1,0)$区间内()A. 无界B. 连续但不可导C. 可导且单调递增D. 可导且单调递减【参考答案】D2. 设函数$y = e^{2x} - 2e^x + 1$,则该函数的极值点为()A. $x = 0$B. $x = \ln 2$C. $x = \ln 3$D. 无极值点【参考答案】B3. 设函数$y = x^3 - 3x + 1$,则曲线$y = x^3 - 3x + 1$在$x = 1$处的切线方程为()A. $y = 2x - 1$B. $y = -x + 2$C. $y = 3x - 2$D. $y = -2x + 2$【参考答案】B4. 设函数$y = \sqrt{1 - x^2}$,则$y$在$[0,1]$区间上的最大值为()A. 1B. $\frac{\sqrt{2}}{2}$C. $\frac{1}{2}$D. 0【参考答案】A5. 设$f(x)$是连续函数,且$\int_0^2 f(x) \, dx = 3$,则$\int_0^1 f(x+1) \, dx = ()$A. 2B. 3C. 1D. 4【参考答案】A6. 设$f(x) = \int_0^x (t - x) e^t \, dt$,则$f''(x) = ()$A. $-2e^x$B. $e^x$C. $2e^x$D. $-e^x$【参考答案】A7. 设$a$和$b$是方程$x^2 - (a+1)x + b = 0$的两根,且$a < b$,则$a$和$b$满足的条件是()A. $a + b > 1$B. $a + b < 1$C. $a - b < 1$D. $a - b > 1$【参考答案】B8. 设矩阵$A$满足$A^2 - 3A + 2E = O$,其中$E$为单位矩阵,则$A$的特征值为()A. 1, 2B. 2, 3C. 1, 3D. 0, 2【参考答案】C二、填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)1. $\lim_{x \to 0} \frac{\sin 2x}{\tan 5x} = $【参考答案】$\frac{2}{5}$2. 设$f(x) = \sqrt{1 + x^2}$,则$f'(x) = $【参考答案】$\frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}$3. 设$f(x) = x^2 \sin x$,则$f''(x) = $【参考答案】$2x \sin x + 2 \cos x - x^2 \cos x$4. 设$f(x) = \ln(1 + x^2)$,则$\int_0^1 f(x) \, dx = $【参考答案】$\frac{\pi}{4} - \frac{1}{2} \ln 2$5. 设$y = x^3 - 3x^2 + 2x + 1$,则$y'$在$x = 1$处的值是$【参考答案】06. 设$a$和$b$是方程$x^2 - 2x + 1 = 0$的两根,则$a^2 + b^2 = $【参考答案】27. 设矩阵$A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}$,则$A^{-1} = $【参考答案】$\begin{pmatrix} 4 & -2 \\ -3 &1 \end{pmatrix}$8. 设矩阵$A = \begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 2 \end{pmatrix}$,则$A$的特征值为$【参考答案】1, 3三、解答题(本题共9小题,共94分)1. (本题10分)求极限$\lim_{x \to 0}\frac{e^x - 1 - x}{x^2}$。
考研真题数学二(2000——2018)线性代数大题
数学二线性代数(22)(本题满分11分)(2018)2221231232313(,,)(,)()(),.f x x x x x x x x x ax a =-+++++设实二次型其中是参数 (I) 123(,,)0f x x x =求的解;(II) 123(,,)f x x x 求的规范形.(23)(本题满分11分) (2018)1212=130=011.27111a a a A B a ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭已知是常数,且矩阵可经初等列变换化为矩阵(I) ;a 求(II) .AP B P =求满足的可逆矩阵(22)(本题满分11分)(2017)三阶行列式123(,,)A ααα=有3个不同的特征值,且3122ααα=+(1)证明()2r A =(2)如果123βααα=++求方程组Ax b = 的通解(23)(本题满分11分)(2017)设二次型132221232121323(,,)2282f x x x x x ax x x x x x x =-++-+在正交变换x Qy =下的标准型为221122y y λλ+ 求a 的值及一个正交矩阵Q .(22)(本题满分11分)(2016)设矩阵11110111a A a a a -⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪++⎝⎭,0122a β⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭,且方程组Ax β=无解。
(Ⅰ)求a 的值;(Ⅱ)求方程组T TA Ax A β=的通解。
(23)(本题满分11分)(2016) 已知矩阵011230000A -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭(Ⅰ)求99A(Ⅱ)设3阶矩阵123(,,)B ααα=满足2B BA =。
记100123(,,)B βββ=,将123,,βββ分别表示为123,,ααα的线性组合。
22、(本题满分11分)(2015)设矩阵111100a A a a ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,且O A =3.(1)求a 的值;(2)若矩阵X 满足E E AXA AX XA X ,22=+--为3阶单位矩阵,求X 。
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考研数学二(线性代数)-试卷24(总分:76.00,做题时间:90分钟)一、选择题(总题数:11,分数:22.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________2.n维向量组α1,α2,…,αs (3≤s≤n)线性无关的充要条件是 ( )(分数:2.00)A.存在一组全为零的数k 1,k 2,…,k s,使 k 1α1 +k 2α2 +…+k sαs =0B.α1,α2,…,αs中任意两个向量都线性无关C.α1,α2,…,αs中任意一个向量都不能由其余向量线性表出D.存在一组不全为零的数k 1,k 2,…,k s,使 k 1α1 +k 2α2 +…+k sαs≠03.设有两个n维向量组(I)α1,α2,…,αs,(Ⅱ)β1,β2,…,βs,若存在两组不全为零的数k 1,k 2,…,k s ,λ1,λ2,…,λs,使(k 1 +λ1 )α1 +(k 2 +λ2 )α2 +…+(k s +λs )αs +(k 1—λ1 )β1 +…+(k s一λs )βs =0,则 ( )(分数:2.00)A.α1 +β1,…,αs +βs,α1 -β1,…,αs一βs线性相关B.α1,αs及β1,…,βs均线性无关C.α1,…αs及β1,…,βs均线性相关D.α1 +β1,…,αs +βs,α1 -β1,…,αs一βs线性无关4.已知向量组(Ⅰ)α1,α2,α3,α4线性无关,则与(Ⅰ)等价的向量组是 ( )(分数:2.00)A.α1 +α2,α2 +α3,α3 +α4,α4 +α1B.α1 -α2,α2 -α3,α3一α4,α4 -α1C.α1 +α2,α2一α3,α3 +α4,α4 -α1D.α1 +α2,α2一α3,α3一α4,α4 -α15.设向量组α1,α2,α3线性无关,则下列向量组中,线性无关的是 ( )(分数:2.00)A.α1 +α2,α2 +α3,α3一α1B.α1 +α2,α2 +α3,α1 +2α1 +α3C.α1 +2α2,2α2 +3α3,3α3 +α1D.α1 +α2 +α3,2α1—3α2 +22α3,3α1 +5α2—5α36.若向量组α,β,γ线性无关,α,β,δ线性相关,则 ( )(分数:2.00)A.α必可由β,γ,δ线性表出B.β必可由α,γ,δ线性表出C.δ必可由α,β,γ线性表出D.δ必不可由α,β,γ线性表出7.设向量组(Ⅰ)α1,α2,…,αs线性无关,(Ⅱ)β1,β2,…,βt线性无关,且αi (i=1,2,…,s)不能由(Ⅱ)β1,β2,…,βt线性表出,βi(i=1,2,…,t)不能由(Ⅰ)α1,α2,…,αs线性表出,则向量组α1,α2,…αs,β1,β2,…,βs ( )(分数:2.00)A.必线性相关B.必线性无关C.可能线性相关,也可能线性无关D.以上都不对8.已知n维向量的向量组α1,α2,…,αs线性无关,则向量组α1 ",α2 ",…,αs "可能线性相关的是 ( )(分数:2.00)A.αi "(i=1,2,…,s)是αi (i=1,2,…,s)中第一个分量加到第2个分量得到的向量B.αi "(i=1,2,…,s)是αi (i=1,2,…,s)中第一个分量改变成其相反数的向量C.αi "(i=1,2,…,s)是αi (i=1,2,…,s)中第一个分量改为O的向量D.αi "(i=1,2,…,s)是αi (i=1,2,…,s)中第n个分量后再增添一个分量的向量9. 2.00)A.存在a ij (i,j=1,2,3)使得β1,β2,β3线性无关B.不存在a ij (i,j=1,2,3)使得β1,β2,β3线性相关C.存在b ij (i,j=1,2,3)使得β1,β2,β3线性无关D.不存在b ij (i,j=1,2,3)使得β1,β2,β3线性相关10.A是m×n矩阵,r(A)=r<min{m,n),则A中必 ( )(分数:2.00)A.没有等于零的r-1阶子式,至少有一个r阶子式不为零B.有不等于零的r阶子式,所有r+1阶子式全为零C.有等于零的r阶子式,没有不等于零的r+1阶子式D.任何r阶子式不等于零,任何r+1阶子式全为零11.向量组(I)α1,α2,…,αs,其秩为r 1,向量组(Ⅱ)β1,β2,…,βs其秩为r 2,且βi,i=1,2,…,s均可由向量组(Ⅰ)α1,α2,…,αs线性表出,则必有 ( )(分数:2.00)A.α1 +β1,α2 +β2,…,αs +βs的秩为r 1 +r 2B.α1一β1,α2一β2,…,αs一βs的秩为r 1一r 2C.α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βs的秩为r 1 +r 2D.α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βs的秩为r 1二、填空题(总题数:8,分数:16.00)12.设n维向量α1,α2,α3满足2α1一α2 +3α3 =0,对于任意的n维向量β,向量组l 1β+α1,l 2β+α2,l 3β+α3都线性相关,则参数l 1,l 2,l 3应满足关系 1.(分数:2.00)填空项1:__________________13.已知r(α1,α2,…,αs )=r,则r(α1,α1 +α2,…,α1 +α2 +…+αs )= 1.(分数:2.00)填空项1:__________________2.00)填空项1:__________________15.设A是5阶方阵,且A 2 =0,则r(A*)= 1.(分数:2.00)填空项1:__________________16.设A m×n,B n×n,C n×m,其中AB=A,BC=O,r(A)=n,则|CA-B|= 1.(分数:2.00)填空项1:__________________17. 2.00)填空项1:__________________18.已知n阶矩阵A的各行元素之和均为零,且r(A)=n一1,则线性方程组AX=0的通解是1(分数:2.00)填空项1:__________________19.设n阶(n≥3)矩阵A的主对角元均为1,其余元素均为a,且方程组AX=0只有一个非零解组成基础解系,则a= 1.(分数:2.00)填空项1:__________________三、解答题(总题数:19,分数:38.00)20.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 21.已知α1,α2,…,αs线性无关,β可由α1,α2,…,αs线性表出,且表示式的系数全不为零,证明:α1,aα2,…,αs,β中任意s个向量线性无关.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 22.已知向量组α1,α2,…,αs-1 (s>1)线性无关,βi =αi +tαi+1,i=1,2,…,s.证明:向量组β1,β2,…,βs线性无关.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 23.设A是3×3矩阵,α1,α2,α3是三维列向量,且线性无关,已知 Aα1 =α2 +α3,Aα2 =α1 +α3,Aα3 =α1 +α2,(1)证明:Aα1,Aα2,Aα3线性无关; (2)求|A|.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 24.已知A是N阶矩阵,α1,α2,…,αs是n维线性无关向量组,若Aα1,Aα2,…,Aαs线性相关,证明:A不可逆.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 25.设A是m×n矩阵,证明:存在非零的n×s矩阵B,使得AB=O的充要条件是r(A)<n.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 26.设n阶矩阵A的秩为1,试证: (1)A可以表示成n×1矩阵和1×n矩阵的乘积; (2)存在常数μ,使得A k =μk-1 A(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 27.设A是n×n矩阵,对任何n维列向量X都有AX=0,证明:A=O.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________28.向量组β1,β2,…,βt可由向量组α1,α2,…,αs线性表出,设表出关系为数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 29.设A是s×n矩阵,B是A的前m行构成的m×n矩阵,已知A的行向量组的秩为r,证明: r(B)≥r+m 一s.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 30.设A是m×n阶实矩阵,证明:(1)r(A T A)=r(A);(2)A T AX=A T b一定有解.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________31. 2.00)__________________________________________________________________________________________ 32.已知四元二个方程的齐次线性方程组的通解为X=k 1 [1,0,2,3] T +k 2 [0,1,一1,1] T,求原方程组.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 33.已知齐次线性方程组(Ⅰ)的基础解系为ξ1 =[1,0,1,1] T,ξ2 =[2,1,0,一1] T,ξ3 =[0,2,1,一1] T,添加两个方程 2.00)__________________________________________________________________________________________34.已知线性方程组 2.00)__________________________________________________________________________________________35. 2.00)__________________________________________________________________________________________36.已知η1 =[一3,2,0] T,η2 =[一1,0,一2] T是线性方程组 2.00)__________________________________________________________________________________________37.已知线性方程组 2.00)__________________________________________________________________________________________ 38.已知4阶方阵A=[α1,α2,α3,α4 ],α1,α2,α3,α4均为4维列向量,其中α2,α3,α4线性无关,α1 =2α2一α3,如果β=α1 +α2 +α3 +α4,求线性方程组AX=β的通解.(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________。