2009-2010-2线代试卷(A)参考答案与评分标
更新时间:2024-03-11 21:10:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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广东工业大学试卷参考答案及评分标准 ( A ) 课程名称: 线性代数 。 考试时间: 2010 年 6 月 25 日 (第 17 周 星期 五 ) 一、 填空题(每小题4分,共24分): ?1-1?1?1. -3 2. ? 3. 2 4. 5. 0 6. 36 ?11?2??二、选择题(每小题4分,共24分) 1. B 2. D 3. C 4. D 5. C 6. B 三、(8分)2100012100101210r2?r1(?)2001210001220000132100000100202r?r(?)021032312100120213020000143000015400001651320000143100000102112203r4?r3(?)040013200001430000154100400r5?r4(?)5012=6. (每步2分) 0四、(10分) ?123??234?143? 1?r2?2r1?0?~-1??r3?r1?1??0?0?1?r2?2r1?-1-2-2?~20-2??23?1??0?0?1??-1-2-2? 0-4-6??23广东工业大学试卷参考答案及评分标准,共4页,第1页
r2(?1)???1231?~?0122?, (4分) 1?3??r3(?)?0014?2?因为R(?1,?2,?3)?3,可知(?1,?2,?3)为R3一组基, (6分) 为求?4用这组基表示,继续化为行最简型. ???1231?r1?3r3?0122?~?3??001?r2?2r32??3232??120??010?001??-7??2?-1?3?2???r1-2r2?100?~?010?001??-3??2?-1?, (8分) 3?2???4?-?1-?2??3 (10分) 五、(10分) 证明:(1) 因为?1,所以?1,?,?n?r是对应齐次方程组的一个基础解系,?,?n?r线性无关;(2分) 假设??,?1,?,?n?r线性相关,则??一定可以用?1,?,?n?r线性表示,从而??也是齐次方程组的解,这与??是非齐次线性方程组Ax?b的一个解矛盾,矛盾说明??,?1,?,?n?r线性无关.(5分) (2)因为 A(?i???),所以 ?A?i?A???0?b?b,(i?1,2,?n?r)(7分) ??,?1???,?,?n?r???均为非齐次方程组Ax?b的解,下面证明它们是线性无关的. ci-c1(??,?1???,?,?n?r???)~ (??,?1,?,?n?r)(i?2,3,?n?r) 初等列变换不会改变矩阵的秩,所以=R(??,?1,=n-r+1, R(??,?1???,?,?n?r???)?,?n?r)得出??,?1???,?,?n?r???是非齐次方程组Ax?b的(n-r+1)个线性无关的解.(10分) 广东工业大学试卷参考答案及评分标准,共4页,第2页
111?x1?x2?x3?3?六、(10分)对方程组?x1?x2?bx3?4, 11b?(a-1)(1-b), ?x?ax?x?31a123?1 (1)当a?1且b?1时,由克拉默法则,方程组有唯一解; (3分) 13??1113?r?11????(2)当a?1且b?1时,?11b4? ~?00b?11?,方程组有无穷解, ?1113??0000??????3b?4??x1???1??b?1???????x?c1?0?2?????,(c为常数) (7分) ?x??0??1?????3???b?1??1113?r??(3)当b?1时,a任意, ?1114?~?1113???(10分) 七、(14分) 113??1??001?,出现矛盾方程,无解. ?0?0a-100???1?21??11?21?r?1????(1) 增广矩阵?1a11?~?0a?130? ?a11?2??004?2a?2?a?????因为线性方程组Ax??有解但不唯一,所以R(A)?R(A,?)?3,从而 4+2a=0,-2-a=0,推出a=-2. (4分) 1?2?1???1??(2) A??1?21?,A??E?1??211??2??1?2?2??1???(??3)(??3), 11??推出?1?0,?2??3,?3?3. (9分) ?1????1?0,.其对应的特征向量p1??1?, ?1????1????2??3,其对应的特征向量p2??-2?, ?1???广东工业大学试卷参考答案及评分标准,共4页,第3页
?-1????3?3,其对应的特征向量p3??0?, (12分) ?1???p1,p2,p3线性无关,它们组成的矩阵Q可逆,且QAQ?1为对角阵 ?1?Q=?1?1??,QAQ?1?若进一步把Q化为正交矩阵也对,酌情给分. 01-21-1???1?0?????0?0?0??-30?. (14分) 03??0
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