線性代數複習

2022-08-21 03:18:04 字數 4964 閱讀 7492

一、 填空題

1、設a為三階方陣且,則 108

23、若方程組有非零解,則常數 -1

4、設,且與線性相關,則常數 -1

5、中第1行第二列元素的代數余子式= -12

6、商量組(1,2),(3,4)(4,6)的秩為 2

7、設矩陣,則的特徵值為 1,1/2

8、若矩陣a可逆,且,則x= b/2 。

9、若向量與正交,則t= 4

10、設齊次線性方程組中有4個未知量,且,則的基礎理解系中線性無關的解向量有 1 個。

11、設a為n階可逆矩陣,若行列式,則= n

12、中第2行第3 列元素的代數余子式= 6

13、設矩陣,,則

14、若向量組,,線性相關,則k= -3

15、若矩陣的秩為1,則t= 6

16、若向量組滿足,則線性相關 。

17、設a,b為n階可逆矩陣,則= b逆a逆 。

18、如果6是a的乙個特徵值,則的乙個特徵值為 1/6 。

19、若向量與正交,則x= 7

20、n元齊次線性方程組有非零解的充分必要條件是 r(a)二、單項選擇題(每小題1.5分,共15分)

1、=( d )。

(a) 0 (b)60 (c)-60 (d)120

2、設a,b為n階方陣,下列等式中恆正確的是(c )。

(ab)

(cd)

3、設矩陣,b=,c=,則下列矩陣運算有意義的是(b )

(a)acb (b)abc (c)bac (d)cba

4、設,是非齊次線性方程組的解,是對應齊次線性方程組的解,則必有乙個解是( a )。

(a) (b) (c) (d)

5、設d==1,則=(c )。

(a) -1 (b) 1 (c) -2 (d) 2

6、設a,b為n階方陣,則的充分必要條件是(d )。

(a)a=e (b)b=0 (c)a=b (d)ab=ba

7、設可由向量,線性表示,則下列向量中只能是( d )。

(a)(2,1,1) (b)(-3,0,2) (c)(1,1,0) (d)(0,-1,0)

8、設a,b為n階方陣,則下列命題成立的是(d )。

(a)若a,b可逆,則 (b)若,則x=y

(c)若ab=0,則a=0或b=0d)若,則或

9、設均是4維向量,其中線性相關,則(b )。

(a)必可由線性表出 (b)必是的線性組合

(c)必線性相關d)必線性相關

10、已知a相似於,則(a )。

(a) -2 (b) -1 (c) 0 (d)2

11、設矩陣和,其中,則下列運算不可行的是(c )。

(a) ab (b)ba (c)a+b (d)

12、若=1,則=(d )。

(a) 1b) 2c) -1 (d) -2

13、以下結論正確的是(d )

(a)若方陣a的行列式,則a=0

(b)若a為對稱矩陣,則也是對稱矩陣

(c)若=0,則a=0

(d)對任意的同價方陣a,b有

14、方程組有解得充分必要條件是( a )。

(a)a=2 (b) a=-2 (c) a=3 (d) a=-3

15、設是非齊次線性方程組的解,則=(d )。

(a)是的解 (b)是的解

(c) 的解 (d)是的解

16、設a為n階可逆矩陣,則下列命題中錯誤的是(a )。

(a)必可逆 (b)必可逆 (c)a+e必可逆 (d)-2a必可逆

17、設矩陣秩為m,且m(a)a中任意m個列向量都線性無關

(b)a的任意m階子式都不等於0

(c)a的每一列都是其它列的線性組合

(d)a中存在乙個m階子式不為0

18、n階方陣a相似於對角矩陣的充分必要條件是a有n個(c )。

(a)互不相同的特徵值b)互不相同的特徵向量

(c)線性無關的特徵向量 (d)兩兩正交的特徵向量

19、如果線性無關的向量組可由向量組線性表示,則( b。

(a) m=n (b) (cd) 無法確定

20、設有二次型,則( )。

(a)正定 (b) 負定 (c) 不定 (d)半正定

三、計算題

1. 解:1 a a a 1+a+a+a a a a

a-1 1-a 0 0 0 1-a 0 0

a-1 0 1-a 0 0 0 1-a 0

a-1 0 0 1-a 0 0 0 1-a

=(1+3a)(1-a)(1-a)(1-a)

2.設,,求與。

解:11+1/2+1/3 11/6

2 × 1,1/2,1/3 = 2+1+2/3 = 11/3

33+3/2+1 11/2

1,2,3 1 =1×1+2×1/2+3×1/3=3

× 1/2

1/33.設,求.

解:a*=1 -1 0 |a|=1

0 1 -1

0 0 1

=a*/|a|=a*

4.設矩陣,,且,求x.

解:x=(b-2a)/2

2 -2 4 2 0 -2 0 -2 6

x=(6 2 -4 - 4 -6 0 )×1/2=( 2 8 -4)×1/2

4 10 -6 10 2 66 8 -12

0 -1 3

= 1 4 -1

-3 4 -6

5.求矩陣的秩。

解:6.求向量組的乙個極大無相關組,並把其餘向量用該極大無關組線性表示。

解:a=()

1 4 1 1 4 1

0 -18 -10 0 -9 -5 1 4 1 1 0 -11/9

0 -9 -5 0 0 0 0 1 5/9 0 1 5/9

0 -9 -5 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0

1= 0 2= 1

0 0

3=-11/91+5/92

7. 解:3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 0 0 3×0 2 0 -3×0 2 0 +3×1 0 0 -3×1 0 0

3 0 2 0 0 0 3 0 0 3 0 0 3 0 2 0

3 0 0 3

=3×1×2×3=18

8.設,且ab=ba,求。

解:4 y =2+xy 4-y

2x-1 xy 1 2

解得,x=1,y=2

9.設a,b為3階方陣,且,,求。

解:2^3×|a|×|b|^2×|a|=8

10、設矩陣x=,求x。

解:設x1 x2

x3 x4

2x1=4

3x4=6

解得,x1=2,x4=2,x2,x3任意

11.已知,,,如果,求

解: 原式可化簡為

+3-4+4β=0

把已知條件帶入此式得(-2,8,1,-1)+4β=0

所以β=(-,-2,,- )

12.求方程組的基礎解系。

解:1 0 1 0 = 1 0 1 0

1 -1 -1 1 0 1 2 -1

x1=-x3

x2=-2x3+x4

x1 = x3

x2 = -2x3+x4

x3 = x3

x4 = x4

四.綜合題

1.設矩陣,求a的特徵值和特徵向量。

解:|2、設,問k取何值時,方程組無解,有唯一解?

解:1 1 -1 -1 = 1 1 -1 -1

2 k -2 2 0 0 1+k 2k+4

k 2 1 k 0 k_2 0 4

k=2ork=-1,無解;k≠-1,2,-2

3.設矩陣,求a的特徵值和特徵向量。

解: -2 1 1

|i-a|= 0 -3 -1 =(-2)(-3)(-1)+(-2)

0 1 -1

=(-2)(^2-4+4)

=(-2)^3=0

=22是矩陣a的三重特徵根

特徵向量:x=k1【1,0,0】^t+k2【0,1,-1】^t

4、求向量組的秩及其乙個極大線性無關組。

解:-1 1 0 1 2

-1 2 1 3 6

0 1 1 2 4

0 -1 -1 1 -1

= -1 1 0 1 2

0 1 1 2 4

0 0 0 1 1

0 0 0 0 0

r=3,(a1,a2,a4)

五.證明題

設a為n階方陣,e為n階單位矩陣,滿足方程,證明a可逆,並求。

證明:因為

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