17.设=(1,1,0),=(0,1,1),=(0,0,1)是R3的基,则=(1,2,3)在此基下的坐标为(1,1,2).
18.设A为三阶方阵,其特征值为1,-1,2,则A2的特征值为1,1,4.
19.二次型的矩阵A=.
20.若矩阵A与B=相似,则A的特征值为1,2,3.
三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)
21.求行列式的值.
解:
=
.
22.解矩阵方程:
.
解:
令B=.
因为
.
由
23.求向量组=(1,1,2,3),=(-1,-1,1,1),=(1,3,3,5),=(4,-2,5,6)的秩和一个极大线性无关组,并将其余向量用该极大无关组线性表示.
所以,
24.a取何值时,方程组有解?
并求其通解(要求用它的一个特解和导出组的基础解系表示).
解:
对方程组的增广矩阵施以初等行变换:
.
若方程组有解,则,故a=5.
当a=5时,继续施以初等行变换得:
,原方程组的同解方程组为:
,令,
得原方程组的一个特解:
与导出组同解的方程组为:
令得到导出组的基础解系:
,所以,方程组的全部解为:
25.已知,求A的特征值及特征向量,并判断A能否对角化,若能,求可逆矩阵P,使P–1AP=Λ(对角形矩阵).
解:
矩阵A的特征多项式为:
所以,A的特征值为:
对于,求齐次线性方程组,
得基础解系:
从
而矩阵A的对应于特征值的全部特征向量为:
对于,求齐次线性方程组的基础解系,
得基础解系:
从而矩阵
A的对应于特征值的全部特征向量为:
因为三阶矩阵A有三个线性无关的特征向量
所以,A相似于对角矩阵,且
26.用配方法将下列二次型化为标准形:
解:
=
=
=
令
得二次型的标准形为:
四、证明题(本大题共6分)
27.设向量,证明向量组是R3空间中的一个基.
证:
因为所以
所以向量组
线性代数(经管类)综合试题二
(课程代码4184)
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.若三阶行列式=0,则k=(C).
A.1B.0C.-1D.-2
2.设A、B为n阶方阵,则成立的充要条件是(D).
A.A可逆B.B可逆C.|A|=|B|D.AB=BA
3.设A是n阶可逆矩阵,A*是A的伴随矩阵,则(A).
A.B.
C.D.
4.矩阵的秩为2,则λ=(B).
A.2B.1C.0D.
5.设3×4矩阵A的秩r(A)=1,是齐次线性方程组Ax=o的三个线性无关的解向量,则方程组的基础解系为(D).
A.B.
C.D.
6.向量线性相关,则(C).
A.k=-4B.k=4C.k=-3D.k=3
7.设u1,u2是非齐次线性方程组Ax=b的两个解,若是其导出组Ax=o的解,则有(B).
A.c1+c2=1B.c1=c2C.c1+c2=0D.c1=2c2
8.设A为n(n≥2)阶方阵,且A2=E,则必有(B).
A.A的行列式等于1 B.A的秩等于n
C.A的逆矩阵等于E D.A的特征值均为1
9.设三阶矩阵A的特征值为2,1,1,则A-1的特征值为(D).
A.1,2B.2,1,1C.,1D.,1,1
10.二次型是(A).
A.正定的B.半正定的C.负定的D.不定的
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。
错填、不填均无分。
11.=____5______.
12.设A为三阶方阵,且|A|=4,则|2A|=___32_______.
13.设A=,B=,则ATB=__________.
14.设A=,则A-1=__________.
15.向量表示为向量组
的线性组合式为__________.
16.如果方程组有非零解,则k=___-1_______.
17.设向量与正交,则a=__2________.
18.已知实对称矩阵A=,写出矩阵A对应的二次型_.
19.已知矩阵A与对角矩阵Λ=相似,则A2=__E______.
20.设实二次型的矩阵A是满秩矩阵,且二次型的正惯性指数为3,则其规范形为__________.
三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)
21.计算行列式的值.
原式=
=
22.设矩阵A=,B=,求矩阵A-1B.
所以,
23.设矩阵,求k的值,使A的秩r(A)分别等于1,2,3.
解:
对矩阵A施行初等变换:
当时,矩阵的秩
当
当
24.求向量组的秩和一个极大线性无关组,并将其余向量用该极大线性无关组线性表示.
解:
将所给列向量构成矩阵A,然后实施初等行变换:
所以,向量组的秩,向量组的一个极大无关组为:
且有
25.求线性方程组的基础解系,并用基础解系表示其通解.
解:
对方程组的系数矩阵(或增广矩阵)作初等行变换:
与原方程组同解的方程组为:
令
方程组的通解为:
26.已知矩阵,求正交矩阵P和对角矩阵Λ,使P-1AP=Λ.
解:
矩阵A的特征多项式为:
得矩阵A的所有特征值为:
对于求方程组的基础解系.
,得基础解系为
将此线性无关的特征向量正交化,得:
.
因为
将其单位化,得:
则P是正交矩阵,且
四、证明题(本大题共6分)
27.设向量组线性无关,证明:
向量组
也线性无关.
证:
令
整理得:
因为线性无关,所以
故.
线性代数(经管类)综合试题三
(课程代码4184)
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.当(D)成立时,阶行列式的值为零.
A.行列式主对角线上的元素全为零
B.行列式中有个元素等于零
C.行列式至少有一个阶子式为零
D.行列式所有阶子式全为零
2.已知均为n阶矩阵,E为单位矩阵,且满足ABC=E,则下列结论必然成立的是(B).
A.ACB=EB.BCA=EC.CBA=ED.BAC=E
3.设A,B均为n阶可逆矩阵,则下列等式成立的是(D).
A.(AB)-1=A-1B-1B.(A+B)-1=A-1+B-1
C.(AB)T=ATBTD.
4.下列矩阵不是初等矩阵的是(B).
A.B.C.D.
5.设是4维向量组,则(