线性代数期末考试试卷+答案合集

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4、 阶矩阵 为奇异矩阵的充要条件是( )
(A) 的秩小于 ;(B) ;
(C) 的特征值都等于零;(D) 的特征值都不等于零;
二、填空题(本题共4小题,每题4分,满分16分)
5、若4阶矩阵 的行列式 , 是A的伴随矩阵,则 =。
6、 为 阶矩阵,且 ,则 。

7、已知方程组 无解,则 。
8、二次型 是正定的,则 的取值范围是。
(4分)
(4分)
四、证明题
11、证明:
(1)、 因为 线性无关,所以 线性无关。,
又 线性相关,故 能由 线性表出。 (4分)
]

(2)、(反正法)若不,则 能由 线性表出,
不妨设 。
由(1)知, 能由 线性表出,
不妨设 。
所以 ,
这表明 线性相关,矛盾。
12、证明
(1)
(4分)
`
(2)
由(1)得: ,代入上式得
解答和评分标准
一、选择题

1、C; 2、D;3、A;4、A。
二、填空题
5、-125;6、 ; 7、-1; 8、 。
三、计算题
9、解:第一行减第二行,第三行减第四行得:
第二列减第一列,第四列减第三列得: (4分)
按第一行展开得
按第三列展开得
,
。(4分)
10、解:把各列加到第一列,然后提取第一列的公因子 ,再通过行列式的变换化为上三角形行列式
1.设 为 阶矩阵,且 ,则 ()。
① ② ③ ④4
2. 维向量组 (3sn)线性无关的充要条件是()。
① 中任意两个向量都线性无关
② 中存在一个向量不能用其余向量线性表示
[
③ 中任一个向量都不能用其余向量线性表示
④ 中不含零向量
3. 下列命题中正确的是( )。
① 任意 个 维向量线性相关
② 任意 个 维向量线性无关
四、计算题( 每小题9分,共63分)
1.计算行列式 。
解·
2.设 ,且 求 。
解. ,

3.设 且矩阵 满足关系式 求 。
4.问 取何值时,下列向量组线性相关 。
5. 为何值时,线性方程组 有唯一解,无解和有无穷多解当方程组有无穷多解时求其通解。
①当 且 时,方程组有唯一解;
②当 时方程组无解
③当 时,有无穷多组解,通解为
③ 任意 个 维向量线性相关
④ 任意 个 维向量线性无关
4.设 , 均为n 阶方阵,下面结论正确的是( )。
① 若 , 均可逆,则 可逆② 若 , 均可逆,则 可逆
③ 若 可逆,则 可逆④ 若 可逆,则 , 均可逆
-
5.若 是线性方程组 的基础解系,则 是 的()
①解向量② 基础解系③ 通解④ A的行向量
A.|A|2必为1B.|A|必为1
=AT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,B=CTAC.则( )
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( )
A. B.
C. D.
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。错填或不填均无分。
9.设n阶方阵A不可逆,则必有( )
A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1
=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Aα=λα,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(λE-A)α=0,则λ是A的特征值
的2个不同的特征值可以有同一个特征向量
另一方面,记向量 ,则
$
直接计算得 , 就是它的一个基础解系。根据非齐次线性方程组解的结构知,原方程组的通解为
, 。 (7分)
15、解:将 与 联立得非齐次线性方程组:
若此非齐次线性方程组有解, 则 与 有公共解, 且 的解即为所求全部公共解.
对 的增广矩阵 作初等行变换得:
.(4分)
1°当 时,有 ,方程组 有解, 即 与 有公共解, 其全部公共解即为 的通解,此时
18.设向量(2,-3,5)与向量(-4,6,a)线性相关,则a=.
19.设A是3×4矩阵,其秩为3,若η1,η2为非齐次线性方程组Ax=b的2个不同的解,则它的通解为.

20.设A是m×n矩阵,A的秩为r(<n),则齐次线性方程组Ax=0的一个基础解系中含有解的个数为.
21.设向量α、β的长度依次为2和3,则向量α+β与α-β的内积(α+β,α-β)=.
D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关
11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有( )
&
A. k≤3B. kຫໍສະໝຸດ Baidu3
C. k=3D. k>3
12.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是( )
×××大学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2分,共10分)
1.若 ,则 __________。
2.若齐次线性方程组 只有零解,则 应满足。
3.已知矩阵 ,满足 ,则 与 分别是阶矩阵。
4.矩阵 的行向量组线性。
5. 阶方阵 满足 ,则 。
二、判断正误(正确的在括号内填“√”,错误的在括号内填“×”。每小题2分,共10分)
证明
(1) ;
(2) 。
五、解答题(本题共3小题,每小题12分,满分32分。解答应写出文字说明或演算步骤)
13、设 ,求一个正交矩阵 使得 为对角矩阵。

14、已知方程组 与方程组 有公共解。
求 的值。
15、设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知 , , 是它的三个解向量,且

求该方程组的通解。
1、设 , 为n阶方阵,满足等式 ,则必有()
(A) 或 ;(B) ; (C) 或 ;(D) 。
2、 和 均为 阶矩阵,且 ,则必有()

(A) ;(B) ;(C) .(D) 。
3、设 为 矩阵,齐次方程组 仅有零解的充要条件是( )
(A) 的列向量线性无关;(B) 的列向量线性相关;
(C) 的行向量线性无关;(D) 的行向量线性相关.
26.试计算行列式 .
27.设矩阵A= ,求矩阵B使其满足矩阵方程AB=A+2B.
28.给定向量组α1= ,α2= ,α3= ,α4= .
[
试判断α4是否为α1,α2,α3的线性组合;若是,则求出组合系数。
29.设矩阵A= .
求:(1)秩(A);
(2)A的列向量组的一个最大线性无关组。
30.设矩阵A= 的全部特征值为1,1和-8.求正交矩阵T和对角矩阵D,使T-1AT=D.
31.试用配方法化下列二次型为标准形
f(x1,x2,x3)= ,
并写出所用的满秩线性变换。
四、证明题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)
32.设方阵A满足A3=0,试证明E-A可逆,且(E-A)-1=E+A+A2.
(
33.设η0是非齐次线性方程组Ax=b的一个特解,ξ1,ξ2是其导出组Ax=0的一个基础解系.试证明
15. .
16.设A= ,B= .则A+2B=.
17.设A=(aij)3×3,|A|=2,Aij表示|A|中元素aij的代数余子式(i,j=1,2,3),则(a11A21+a12A22+a13A23)2+(a21A21+a22A22+a23A23)2+(a31A21+a32A22+a33A23)2=.
三、计算题(本题共2小题,每题8分,满分16分)
9、计算行列式
10、计算 阶行列式
四、证明题(本题共2小题,每小题8分,满分16分。写出证明过程)
11、若向量组 线性相关,向量组 线性无关。证明:
~
(1) 能有 线性表出;
(2) 不能由 线性表出。
12、设 是 阶矩方阵, 是 阶单位矩阵, 可逆,且 。
A.A=0B.B C时A=0
C.A 0时B=CD.|A| 0时B=C
5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(AT)等于( )
A.1B. 2
C. 3D. 4
,
6.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的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0
20. n-r
21. –5
22. –2
23. 1
24.
三、计算题(本大题共7小题,每小题6分,共42分)
(1)η1=η0+ξ1,η2=η0+ξ2均是Ax=b的解;
(2)η0,η1,η2线性无关。
答案:
一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)
二、填空题(本大题共10空,每空2分,共20分)
15. 6
&
16.
17. 4
18. –10
19.η1+c(η2-η1)(或η2+c(η2-η1)),c为任意常数
B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0
C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0
D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=0
22.设3阶矩阵A的行列式|A|=8,已知A有2个特征值-1和4,则另一特征值为.
23.设矩阵A= ,已知α= 是它的一个特征向量,则α所对应的特征值为.
24.设实二次型f(x1,x2,x3,x4,x5)的秩为4,正惯性指数为3,则其规范形为.
三、计算题(本大题共7小题,每小题6分,共42分)
25.设A= ,B= .求(1)ABT;(2)|4A|.
(4分)
五、解答题
13、解:
(1)由 得 的特征值为 , , 。 (4分)
(2) 的特征向量为 ,
的特征向量为 ,
>
的特征向量为 。 (3分)
(3)因为特征值不相等,则 正交。 (2分)
(4)将 单位化得 , , (2分)
(5)取
(6) (1分)
14、解:该非齐次线性方程组 对应的齐次方程组为
因 ,则齐次线性方程组的基础解系有1个非零解构成,即任何一个非零解都是它的基础解系。 (5分)
<
6.设 求此向量组的秩和一个极大无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示。
7. 设 ,求 的特征值及对应的特征向量。
五、证明题(7分)
若 是 阶方阵,且 证明 。其中 为单位矩阵。
~

<
×××大学线性代数期末考试题答案
一、填空题
1. 52. 3. 4. 相关
5.
二、判断正误
1. ×2. √3. √4. √5. ×
\
三、单项选择题
1. ③2. ③3. ③4. ②5. ①
四、计算题
1.
2.

3.
-
4.
当 或 时,向量组 线性相关。
5.
①当 且 时,方程组有唯一解;
<
②当 时方程组无解
③当 时,有无穷多组解,通解为
6.
则 ,其中 构成极大无关组,
7.
特征值 ,对于λ1=1, ,特征向量为
~
五、证明题
∴ ,∵
一、选择题(本题共4小题,每小题4分,满分16分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.若行列式 中每个元素都大于零,则 。( )
:
2.零向量一定可以表示成任意一组向量的线性组合。( )
3.向量组 中,如果 与 对应的分量成比例,则向量组 线性相关。( )
4. ,则 。( )
5.若 为可逆矩阵 的特征值,则 的特征值为 。( )
三、单项选择题(每小题仅有一个正确答案,将正确答案题号填入括号内。每小题2分,共10分)
1.设行列式 =m, =n,则行列式 等于( )
A.m+nB.-(m+n)
C. n-mD. m-n
2.设矩阵A= ,则A-1等于( )
A. B.

C. D.
3.设矩阵A= ,A*是A的伴随矩阵,则A*中位于(1,2)的元素是( )
A.–6B.6
C.2D.–2
4.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有( )

则方程组 为齐次线性方程组,其基础解系为: ,
)
所以 与 的全部公共解为 ,k为任意常数.(4分)
2° 当 时,有 ,方程组 有唯一解, 此时

故方程组 的解为: ,即 与 有唯一公共解 .(4分)
线性代数习题和答案
好东西
&
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。
7.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0
C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为0
8.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是( )
A.η1+η2是Ax=0的一个解B. η1+ η2是Ax=b的一个解
)
C.η1-η2是Ax=0的一个解η1-η2是Ax=b的一个解
相关文档
最新文档