第一篇:线性代数试卷
线性代数试题
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
说明:在本卷中,AT表示矩阵A的转置矩阵,A*表示矩阵A的伴随矩阵,E是单位矩阵,|A|表示方阵A的行列式,r(A)表示矩阵A的秩。
选择题部分
一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10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,请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1.设行列式A.-3 C.1 2.设4阶矩阵A的元素均为3,则r(A)= A.1 C.3 3.设A为2阶可逆矩阵,若A1B.2 D.4 a1a2b1acabc1,112,则111 b2a2c2a2b2c2B.-1 D.3 13A.
2553C. 21A.r=m时,Ax=0必有非零解 C.r ,则A= 251B.25D.23 53 14.设A为m×n矩阵,A的秩为r,则 B.r=n时,Ax=0必有非零解 D.r 2225.二次型f(xl,x2,x3)=x12x23x38x1x312x2x3的矩阵为 1A.081C.04 08212 1230426 631B.001D.4008212 034026 63═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ 2 非选择题部分 注意事项: 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上。 二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)6.设A为3阶矩阵,且|A|=2,则|2A|=______. 7.设A为2阶矩阵,将A的第1行加到第2行得到B,若B=8.设矩阵A=12,则A=______.34a12a11a12a11,B=,且r(A)=1,则r(B)=______.a21a22a11a21a12a229.设向量α=(1,0,1)T,β=(3,5,1)T,则β-2α=________. 10.设向量α=(3,-4)T,则α的长度||α||=______. 11.若向量αl=(1,k)T,α2=(-1,1)T线性无关,则数k的取值必满足______.12.齐次线性方程组xl+x2+x3=0的基础解系中所含解向量的个数为______. 12210013.已知矩阵A=212与对角矩阵D=010相似,则数a=______ 22100a14.设3阶矩阵A的特征值为-1,0,2,则|A|=______. 22215.已知二次型f(x1,x2,x3)=x1正定,则实数t的取值范围是______. x2tx 3三、计算题(本大题共7小题,每小题9分,共63分) abc16.计算行列式D=2a2a2b2cbac2b.2ccab17.已知向量α=(1,2,k),β=1,,且βαT=3,A=αTβ,求(1)数k的值;(2)A10. 11231231218.已知矩阵A=231,B=00,求矩阵X,使得AX=B.3401019.求向量组α1=(1,0,2,0)T, α2=(-1,-1,-2,0)T, α3=(-3,4,-4,l)T, α4=(-6,14,-6,3)T的秩和一个极大线性无关组,并将向量组中的其余向量由该极大线性无关组线性表出. 2x3yz020.设线性方程组2xyz1,问: xyz1═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ 3(1)λ取何值时,方程组无解? (2)λ取何值时,方程组有解?此时求出方程组的解. 00121.求矩阵A=010的全部特征值与特征向量. 1002222.用配方法化二次型f(x1,x2,x3)=2x12x24x1x38x2x3为标准形,并写出所用的可逆线性变换. 四、证明题(本题7分) 23.设向量组α1,α2线性无关,且β=clα1+c2α2,证明:当cl+c2≠1时,向量组β-α1,β-α2线性无关. ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════ 厦门理工学院继续教育学院20 第 学期期末试卷 线性代数(考试时间:120分钟) 专业 姓名 层次形式 成绩 一、选择题(每小题4分,共16分)1.A,B为三阶方阵,矩阵X满足AXABXBBXAAXBE则().22111(A)X(AB);(B)X(AB)(AB)(C)X(AB)(AB)(D)以上答案都不对.2.11; A、B、C为n阶方阵,且ABC,A、B、C的列向量组分别为1,2,,n;1,2,,n(A); 1,2,,n.若 1,2,,n线性相关,则().1,2,,n线性相关;(B) 1,2,,n线性相关; (C)(A)与(B)都成立;(D)(A)或(B)成立.3.设A,B为三阶矩阵,且r(A3A2E)3,若r(B)2则r(ABB)().(A)1 ;(B)2; (C)3;(D)无法判断. A22334.设三阶矩阵 B22,3,其中,,2,3均为三维行向量,已知A18,2B2,则AB().(A)1 ;(B)2; (C)3;(D)4.二、填空题(每小题4分,共16分) En10ABOB为n阶非零矩阵,5.设A、,且A的阶梯形为1Da1111b1111c1111n00,则矩阵B的秩=.6.已知,则此行列式的所有代数余子式之和i,j1Aij.1 1A0Tx(1,1)7.已知是1a的一个特征向量,则a.8.为已知A是3阶方阵,1,2,3是三维线性无关的向量.若A112,A223,A313,则A的行列式等于.三、计算下列各题(每小题7分,共28分) 01D1110111110111110111110.9.计算n阶行列式 10.若二次型 1f(x1,x2,x3)2x18x2x32ax1x2222正定,求a的取值范围.411.已知(1,1,1),(1,0,1),且A.求A.TTT 2A02 030110B002010000 12.已知矩阵X满足AX2BBA2X,求X. 四、解答下列各题(每小题14分,共28分) 2x13x23x3ax1x2x313x4x2(a2)x3a1x2xax12313.求a使方程组1与1有公共解,并求公共解.14.已知二次型 f(x1,x2,x3)XAXx1x32ax1x22x1x32bx2x3T22的秩为2,Tf(x1,x2,x3)(1,1,1)是A的特征向量.(1)求a,b的值;(2)求经正交变换所得的标准型,并写出相应的正交矩阵.3 五.解答下列各题(每小题4分,共12分) 15.设1,2,,t是线性方程组AxO的基础解系,向量满足AbO.证明1,2,,t,线性无关.16.已知A是n阶方阵且可对角化,问BAAE可否对角化?证明你的结论.2 T17.已知A为n阶矩阵.证明方程组AxO与AAxO的解相同. 浙江大学2008-2009学年秋冬学期 《线性代数I》课程期末考试试卷及参考答案 2x11.解线性方程组x1x15x22x24x24x3x36x3x4x42x4x5x5x535。10解:略。 2.线性变换T:22的定义是 T(x,y)(3xy,x3y).设B{(1,1),(1,1)},B{(2,4),(3,1)}。(a)证明B,B是2的两组基。 (b)给出T关于基B的矩阵表示A和T关于基B的矩阵表示A。(c)求矩阵Q使AQ1AQ。 (a)证明:先证明B线性无关(略)。因为B所含的向量个数2dim2,所以B是2的一组基。B类似可证。 (b)解:由定义即可(略)。 (c)解:矩阵Q是基B到基B的过渡矩阵,由定义求之即可。 00103.设矩阵A0100n2。解: 0a100a200a3。求行列式AtI,其中I是n阶单位阵,01an0t1AtI00000t000000000ta1a2a31tan101tan0000tnantn1a2ta1tn1antn2a3ta2tn2antn3a4ta3t2antan1tanRn1tRn100Rn2tRn1010R1tR20000 0001tnantn1a2ta14.令V为由全部在闭区间[0,1]上连续的实函数构成的集合,即 V{f:[0,1]|f连续}(a)给出V的向量加法和数乘法使V成为线性空间。(b)证明(f,g)f(x)g(x)dx是V的内积。 01(a)解:对f,gV,,定义 fg:[0,1]f(x)g(x),f:x[0,1]x(f(x))验证上面定义的加法和数乘法使V成为线性空间。(b)证明:对f,g,hV,,有 (f,g)f(x)g(x)dxg(x)f(x)dx(g,f);0011(f,g)f(x)g(x)dxf(x)g(x)dx(f,g);0011(fg,h)(f(x)g(x))h(x)dxf(x)h(x)dxg(x)h(x)dx(f,h)(g,h);000111(f,f)f2(x)dx001所以(f,g)f(x)g(x)dx是V的内积。 015.设映射D:[x]5[x]5用D(f)f来定义,其中f是f的导数。(a)证明D是线性变换。 (b)给出D的核,他的一组基和维数。(c)给出D的像,他的一组基和维数。(a)证明:对 fa0a1xa2x2a3x3a4x4,gb0b1xb2x2b3x3b4x4[x]5,,有 D(fg)D((a0b0)(a1b1)x(a2b2)x2(a3b3)x3(a4b4)x4)(a1b1)2(a2b2)x3(a3b3)x24(a4b4)x3D(f)D(g),D(f)D(a0a1xa2xa3xa4x)a12a2x3a3x24a4x3D(f)所以D是线性变换。 234 (b)D的核kerD,f1是他的一组基,他的维数dimkerD1。(c)D的像ImD[x]4,1,x,x2,x3是他的一组基,他的维数dimImD4。 1126.判断实矩阵A121是否可对角化。若A可对角化,求矩阵Q使Q1AQ013是对角矩阵D,并给出矩阵Q1和D。解:略。 27.实二次型f:2的定义是f(x1,x2)2x125x24x1x2。 (a)给出对应于f的实对称矩阵A。 (b)给出A在相合(即合同)意义下的标准形(或规范形)。 (c)给出f的正惯性指数和负惯性指数,并判断f是否正定或者负定。解:略。 8.设,是线性变换T:VV的两个互异的特征值,v和w分别是属于和的特征向量。如果avbw是T的特征向量,证明a0或者b0。证明:因为avbw是T的特征向量,所以存在T的特征值使得T(avbw)(avbw)。因为v和w分别是属于和的特征向量,所以avbwT(avbw)aT(v)bT(w)avbw,即a()vb()w0。因为,是线性变换T:VV的两个互异的特征值,v和w分别是属于和的特征向量,所以v,w线性无关。所以a()0,b()0。 如果a0,则有。因为,互异,所以0,进而b0。所以有a0或者b0。 9.证明或举反例否定下面命题。 V)dim(W,)则任何线性映射(a)若有限维线性空间V,W满足dim(T:VW都不是同构。 答:正确。因为T:VW是同构dim(V)dim(W)。 (b)若方阵A,B有相同的特征多项式,则A和B是相似的。 10答:错误。例如A,BE2,则他们的特征多项式相同,均为 11f()(1)2,但A和B不相似,因为A不可对角化。 (c)若可逆方阵A相合于方阵B,则他们的逆矩阵A1,B1也是相合的。 答:正确。这是因为:若可逆方阵A相合于方阵B,则存在可逆矩阵CT1使得BCTAC,进而B1(CTAC)1C1A1(C)C1A1(C1)T,即A1,B1相合。 (d)实正交矩阵一定可对角化。 cos答:错误。比如Asinsin的特征多项式为cosf()22cos1,所以没有实特征根,当然也不能对角化。 线性代数2011年试卷 一、填空题 1、n阶矩阵A可对角化的充分必要条件是_____________________________________。 2、设A是3阶可逆矩阵,若A的特征值是1,2,3,则|A|=______________________.3、含有n个未知量的线性方程组德 系数矩阵与增广矩阵的秩都是r,则r ______________ 时,方程组有唯一解;则r_____________________ 时,方程组有无穷多解; 3521110 54、设D,其aij元素的代数余子式记做Aij,则13132413-2A11+6A12+2A13+6A14=__________________________ 5、二次型 二、选择题 1设A,B为n阶方阵,满足等式AB=0,则必有() A、A=0,或B=0; B、A+B=0; C、|A|=0或|B|=0; D、|A|+|B|=0 2、设A,B为n阶方阵,A与B等价,则下列命题中错误的是()A、若|A|>0,则|B|>0;B、若|A|≠0,则B也可逆;C、若A与E等价,则B与E也等价;D、存在可逆矩阵P,Q,使得PAQ=B.11203 3、齐次线性方程组系数矩阵的行阶梯型矩阵是00132,则自由未知量不能 00006取为() A、x4,x5; B、x2,x3; C、x2,x4; D、x1,x3.4若R(1,2,,s)=r,则() A、向量 组中任意r-1个向量均线性无关;B、向量组中任意r个向量均线性无关; C、向量组中向量个数必大于r;D、向量组中任意r+1个向量均线性相关。 5、设A为3阶方阵,1,-1,2是它的三个特征值,对应的特征向量依次为 012TTT 1(1,1,0),2(2,0,2),3(0,3,3),令P310,则P-1AP等于() 302111; B、; 2A、21122; D、1;C、11 三、计算题 a101b11、计算行列式01c00100 1d0231 2、求矩阵1121的秩 1344101 3、求A=052的逆 00111131111 4、求向量组1,234的一个极大无关组,并用此极大21353157无关组线性表示其余向量。 5、求非齐次线性方程组2x1x22x33的通解 3x12x24x31123 6、求213的特征值和特征向量 336 四、设 A为n阶矩阵,1和2是A 的2个不同的特征值,1,2是分别属于1和2的特征向量,证明:12不是A的特征向量。 集美大学07级会计学函授班 线性代数期末考试卷 (一)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 一、选择题(4分×10=40分) 101、矩阵 00234121 中元素-3的代数的余子式是()013001 A、-1 B、0 C、1 D、2 1 2、计算乘积:1(2,3,-1)=() 1 A、(4,-4,-4) B、(2,-3,1) 132C、0 D、2 3 1 231 23、解矩阵方程1 5x= 37194 11,得x=()2219 D、 1 11352751 A、 B、C、31431 4、当R(A)=n时,齐次线性方程组AmxnX=0必有() A、唯一零解 B、n个零解 C、m个零解 D、没有一个零解 5、向量x=(1,2,2,3)T与y=(3,1,5,1)T间的夹角是() A、 B、C、D、64324,当特征值=-2时的特征向量是()2 36、矩阵A = 5 A、(4,-5)T B、(4,-5) C、c1(4,-5)T D、c1(4,-5) 7、A与B相似,则下列结论中错误的是() A、AB; B、A与B有相同的特征多项式; C、AEBE; D、A与B有相同的特征向量。 8、n阶方阵A满足AAT = ATA=E,则A称作() A、单位矩阵 B、正规矩阵 C、正交规范矩阵 D、正交矩阵 9、当R(A) A、线性相关; B、线性无关; C、相似; D、正交 2210、二次型f(x1,x2,x3)x122x23x34x1x26x2x3的秩等于() A、0 B、1 C、2 D、3 二、填空题(4分×5=20分) 203 1、矩阵A = 1 1 1的伴随矩阵A*=_______________。 0120A 2、分块矩阵B 0的逆矩阵是_________________。 1 23、矩阵A = 3012 032142 的秩R(A)= ____________________。6100 4、将1=(2,1,-1)T,2=(3,-1,1)T,3=(-1,4,0)正交规范化得___________________________________________________________________。 11 5、矩阵A = 4 3 1000的特征值是_______________________。22 线性代数期末考试卷 (一)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 三、解答题(8分×5 = 40分) 1、利用克拉默法则解方程组 x1x22x32 x22x31 xx22 12、方阵A满足A2 – A – 2E = 0,证明A及A + 2E均可逆,并求A-1及 (A +2E)- 13、求下列线性方程组的通解 x1x22x31 x1x23x31 xx4x1231224、已知二次型f(x1,x2,x3)5x12ax23x32x1x26x1x36x2x3的秩为2,求a的值。 5、设n维向量a=(a,0,…,0,E为n阶单位矩阵,矩阵A=E-T,a)T,a<0,1B = E+T,其中A的逆矩阵为B,求a。 a集美大学07级会计学函授班 线性代数期末考试卷 (二)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 一、选择题(4分×10=40分) 1、已知4阶方阵A,其第3列元素分别是1,3,-2,2,它们的余子式值分别为3,-2,1,1,则|A| =() A、1 B、3 C、5 D、7 x1x2x30 2、x1x2x30有非零解,则=() xx2x023 1A、1或2 B、-1或-2 C、-1或2 D、1或-2 3、(2,3,-1)(1,-1,-1)T=() A、0 B、1 C、2 D、3 ac 4、设A = b d,当a、b、c、d满足()时,A可逆。 A、abcd0 B、adbc0 C、adbc0 D、adbc0 124 5、1 10 1 12352,则R(A)=()4A、0 B、1 C、2 D、3 6、设n维向量=(a,0,…,0,a)T,a<0,E为n阶单位矩阵,A = E-T,1B = E+T,其中A = B-1,则a=() a 1A、-1 B、0或 C、-1或-2 D、-2 27、设a1=(1,-1,1),a2=(-1,1,1),a3=(1,1,-1),则a14a27a3=() A、-2; B、(-10,-4,12); C、2; D、(10,4,-12) 8、下列向量组中,线性相关的有() A、1=(1,0,0,1),2=(0,1,0,3),3=(0,0,1,4); B、1=(1,-1,0,0),2=(0,1,1,-1),3=(-1,3,2,1); C、1=(1,2,3,5),2=(4,1,0,2),3=(5,10,15,25)D、1=(1,2,1,1),2=(1,1,2,-1),3=(3,4,5,1) 9、向量a=(1,2,2,3)与b=(3,1,5,1)的夹角为() A、; B、; C、; D、; 24362210、二次型f(x1,x2,x3)x12ax23x34x1x26x2x3的秩R(A)=3则a=() A、5 B、4 C、3 D、2 二、填空题(4分×5=20分) 41231、计算3 4 1 2 = _________________ 2341231 2、已知A = 2 4 6,则伴随矩阵A*= ___________ 169 3、已知向量x=(1,-1,2,3),则x= _____________ 4、设n维向量1,…,则1,…,2,2,m是一组两两正交的非零向量组,m_____________________(填线性相关或线性无关) 221 5、矩阵A = 2 2 4的特征值是_________________ 244 线性代数期末考试卷 (二)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 三、解答题:(8分×5=40分) a1b1c1 1、求证:a2b2 b2c2 c2a2 = 2 a2 b2 c2 a3b3b3c3c3a3a3b3c3a1b1b1c1c1a1 2、用初等变换解矩阵方程 123 3 1 2x = 2312404 0 2 0241212 3、已知= 1是A=5 a3的一个特征向量,求a、b的值。 11b220020001004、设矩阵A = 0 与B= y 相似。01x001 (1)求x与y (2)求一个可逆矩阵P,使P-1AP = B 5、求下列方程组的通解: x12x23x30 2x15x23x30 x8x041 集美大学07级会计学函授班 线性代数期末考试卷 (三)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 一、选择题(4分×10=40分) 251、计算 =() 37A、1 B、-1 C、29 D、17 11 2、已知1 1 112x1x2 = 0有非零解,则=()x3 A、-1 B、2 C、-1或2 D、±1 3、计算乘积:(2,3,-1)(1,-1,-1)T=() 132T A、0; B、(2,-3,1) C、(2,-3,1) D、2 3 1 231cossin-1 4、设A=,则其逆矩阵A=()sincossincossincos A、sin cos B、sin cos cossincossinC、 D、cossin cossin1231 5、若A = 2 4 6 2,则秩R(A)=() 0321 7 A、2 B、3 C、4 D、0 a11a12a13 6、设A = a21 a22 a23;B = a31a32a33010P1 = 1 0 0;P2 = 001a23a22a21aa a; 111312aaa32a12a33a1311311000 1 0;则必有()101A、AP1P2=B B、AP2P1=B C、P1P2A=B D、P2P1A=B 7、使n维向量组A:a1,a2,…,am线性相关的下列条件中,错误的是() A、至少有一个向量可由其他m-1个向量线性表示; B、R(A) D、a1,a2,…,am中含有零向量 8、设A是n阶正交矩阵,则A=() A、1 B、-1 C、±1 D、0 9、向量x =(2,1,3,2)T与y =(1,2,-2,1)T间的夹角是() A、 B、C、D、6432200100 10、矩阵A = 2 x 2与B=0 2 0相似,则(x,y)=() 31100yA、(2,-2) B、(0,-2) C、(-2,2) D、(-2,0)线性代数期末考试卷 (三)班级_______________号数_________姓名___________成绩____________ 二、填空题(4分×5=20分) 1、已知3阶方阵A,其第三列元素分别是1,3,-2,它们的余子式的值分别是3,-2,1,则A = ____________ 203 2、已知A = 1 1 1,则伴随矩阵A*= ___________ 012 3、若n阶方阵A可逆,则(A*)-1 = __________ 221 4、矩阵A = 2 2 4的特征值是__________________ 244225、二次型f(x1,x2,x3)x122x23x34x1x26x2x3的秩等于_________ 三、解答题(8分×5= 40分) a1b1c11、求证:a2b2 b2c2 c2a2 =2a2 b2 c2 a3b3b3c3c3a3a3b3c3a1b1b1c1c1a12、利用克拉默法则解方程组: x1x22x32 x22x31xx22 13、方阵A满足A2 – A –2E = 0,证明A及A+2E均可逆,并求A-1,(A+2E)-1 120 4、已知A=1 2 3,用初等行变换求A-1.223121215a35、已知α=是A=的一个特征向量,试求a,b的值,及α所1b21对应的特征值λ。第二篇:线性代数试卷
第三篇:线性代数 试卷
第四篇:线性代数2011年试卷
第五篇:07线性代数试卷