自考线性代数(经管类)模拟试卷一及参考答案
更新时间:2024-06-01 06:52:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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《线性代数》模拟试卷(一)
一、单项选择题(共10小题,每小题2分,共20分)
121.行列式
0?121?10第二行第三列元素的代数余子式A23? ( )
021?1?1021A. ?6 B. 6 C. 0 D. 1
2.设矩阵A???1??2??,B?(?2,1),则AB??? A. 0 B. ???21???2??42?? C. ??1???4?2?? D. ???21???42??
??3.设A,B,C均为n阶方阵,AB?BA,AC?CA,则ABC? A.ACB B.CAB C.CBA D.BCA
4.设A,B均为n阶可逆矩阵,则下列正确的是 A.A?B可逆 B.AB可逆 C.A?B可逆 D.kA可逆,其中k为任意常数
5.在下列命题中,正确的是 A.(AB)T?ATBT B.若A?B, 则A?B
C.设A,B为三角矩阵,则A?B也是三角矩阵 D.A2?E2?(A?E)(A?E)
6.n维列向量?1,?2,?,?n是Rn的标准正交基的充分必要条件是 A. 两两正交 B. 均为单位向量
C. 线性无关 D. (?1,?2,?,?Tn)(?1,?2,?,?n)?E
?kx1?2x2?x3?07.设??2x1?kx2 ?0 ,则有非零解的充分必要条件是 ??x1?x2?x3?0《线性代数》模拟试卷(一) 第 1 页 共 9 页
)
)
)
)
)
)
((( (((A. k?3 B. k??2 C.k?3或k??2 D.k?3且k??2 8.向量组?1?(1,0,?1),?2?(0,?1,1),?3?(?1,1,0)的秩是 ( )
A.3 B.2 C.1 D.0
2009.设?1,?2,?3是矩阵A??230的三个特征值,则?1?2?3?( )
?345A.30 B.15 C.10 D.6
10.设A,B均为同阶的正交矩阵、正定矩阵,则 ( )
A.A?B仍为正交、正定矩阵 B.A,B的特征值均为±1 C.A,B均为可逆矩阵 D.AB为对称矩阵
二、填空题(共10小题,每小题2分,共20分)
1231.行列式012的值是________。
0012.若?1,?2线性无关,且?1,?2,?3均可由?1,?2线性表示,则?1,?2,?3线性______。
?A3.若A,B为n阶矩阵,且A?2,B?1,设M???O?OB??,则|-2M|=_____。 ??4.若(A?B)2?A2?2AB?B2,则A和B的关系为________。
5.设?1,?2,?,?s都是非齐次线性方程组AX?b的解,若
k1?1?k2?2???ks?s也是AX?b的解,则常数k1,k2,?,ks满足关系式
______。
6.设A为n阶方阵,且r(A)?n?1,?1,?2是AX?b的两个不同的解,则
AX?O的全部解为___________。
T2TT7.设??(3,1)?R,则它在基?1?(1,2),?2?(2,1)下的坐标为_________。
《线性代数》模拟试卷(一) 第 2 页 共 9 页
8.设矩阵A的三个特征值为1, 2, 4,则A2?3A?4E? 。
229.二次型f(x1,x2,x3)?x1?2x1x2?2x2?4x2x3的秩为_______。
10.二次型f?XTAX经可逆线性变换X?CY化成f?YTBY,则A和B的关系________。
三、计算题(共6小题,每小题9分,共54分)
1?a11.计算行列式D4?111111?a4(ai?0,i?1,2,3,4)。
1111?a2111?a311?x1?x2?2x3?3x4?3?x?2x?3x?4x?3?12342.给定线性方程组? 。讨论a,b为何值时,方
2x?3x?x?x?a234?1??3x1?x2?2x3?bx4?3程组(1)无解(2)有唯一解(3)有无穷多解。并在有无穷多解时求出其全部解(用基础解系表示)。
3.计算下列所给出的向量组的秩,并求出它的极大无关组,且把所有向量用其极大无关组线性表示。
?1?(1,0,1,0),?2?(?2,1,3,?7),?3?(3,?1,0,3),?4?(4,?3,1,?3)。
?101???4.设A??020?,且AX?E?A2?X,求X。
?101????122???100?????5.设矩阵A??21b?,B??0?10?相似,
?2b1??005?????(1)求b;(2)求一正交矩阵P,使P?1AP?PTAP?B。
26.化二次型f(x1,x2,x3)?x12?2x1x2?2x1x3?2x2并写出所对?4x2x3为标准形,
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应的非奇异线性变换。 四.证明题(本题6分)
设A为s?n阶矩阵,证明:存在一个非零的n?m矩阵B,使得AB?O的 充分必要条件是r(A)?n。
《线性代数》模拟试卷(一) 第 4 页 共 9 页
《线性代数》模拟试卷(一)参考答案
一.单项选择题
A;B;D;B;C;D;C;B;A;C; 二. 填空题
1.1 ; 2.相关 ; 3.22n+1
;4.AB=BA ; 5.?ki?1 ;
si?16.k(?151??2) ;7.(?33)T ; 8.0 ; 9.3 ; 10.
三.计算题
1?a11111.解:
行变换D?a1a200 n??a10a30?a100an41?aai1??列变换i?2a1?11?0a0 2?????00?a44?(1?aai41?11??)a2?a4?(i?2a?)a1a2?a4 1i?1ai2.解:写出增广矩阵化简
??11233??11233?A??12343?????01110?? ?23?11a?? ??3?1?2b3????01?5?5a?6?????0?210b?9?6????11233??11233???01110??1110???? ?00?6?6a?6???0?0116?a???0012b?7?6??0????00b?192a6?0?18??所以(1)当b?19,a?9时,方程组无解;
(2)当b?19,a为任意实数时,方程组有唯一解; (3)当b=19, a=9时,方程组有无穷多解。 当有无穷多解时,增广矩阵
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合同 (或CTAC=B) 。 … ….3’…….3’ .. .….3’ … .….2’
… .….3’
?1??0A??0??0?1100211033??1??10??0?11/2??0???00???01100001012??1??0?1/2??0?11/2??0???00???00100001015/2??0?1/2? ?11/2?00?????5/2?x4???所以 非齐次方程组的一般解为X???1/2?,x4是自由未知量。
?1/2?x4??x?4??1?5令x4=0,得一特解?0???2?21?0? 2?T????x4???导出组的一般解为X??0?,x4是自由未知量。
??x4??x??4?令x4=1,得一基础解系?1???10?11?。 ... .….3’
T所以非齐次方程组的全部解为:X??0?k?1, k为任意实数。 .. .….1’ 3.解:将向量按列排成矩阵,利用初等行变换化简为标准阶梯形
4??1?234??1?234??1?23??????01?1?301?1?301?1?3?????? TTTTA?(?1,?2,?3,?4)????????130105?3?300212????????0?73?3??0?73?3??00?4?24???????4??10?1?23???01?1?3???01?????001600????00?00????000?8??03? .. .….6’ ?16?00????1,?2,?3是向量组?1,?2,?3,?4的一个极大无关组,
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??1?1??1?0??2?0??3???0???1???0???2123且? .. .….3’ ??3?0??1?0??2?1??3???4??8??1?3??2?6??34.解:由AX?E?A?X,得(A?E)X?A2?E .. .….2’
2001?001????A?E??010?,A?E?010??1?0,所以A-E可逆。
?100?100??
?X?(A?E)?1(A2?E) , .. .….3’
?001?????010? ?100???而(A?E)?1
?101??101??100??302?????????2A?E??020??020???010???050? .. .….2’
?101??101??001??203??????????001??302??203????????X??010??050???050? .. .….2’
?100??203??302???????5.解:(1) A,B相似,所以A,B有相同的特征值,所以?1?E?A?0,解得b=2
... .….3’ (2) A的特征值为-1对应的两个线性无关的特征向量为
?1??1,0,?1?,?2?(0,1,?1)T,
T单位正交化?1,?2为?1?(12,0,?12)T,?2?(?T16,26,?16)。
特征值为5对应的特征向量为?1??1,1,1?,单位化为
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?3?(13,13,13 )T。 ... .….4’
?P???1?2?3?T?1??2???0???1?2??126?6161??3?1??为正交矩阵。且 3?1??3? PAP?PAP?B ... .….2’ 6.解: f(x1,x2,x3)?x1?2x1(x2?x3)?(x2?x3)?x2?2x2x3?x3
2?(x1?x2?x3)2?(x2?x3)2?2x3?1T2222
... .….4’
?y1?x1?x2?x3?222x2?x3,可将二次型化为标准形 f(x1,x2,x3)?y1令 ?y2? ?y2?2y3?y?x3?3所作的可逆线性变换是:
?x1?y1?y2?y2?y3 .….5’ ?x2??x?y3?3
四.证明题
证明:?:把B进行列分块,B?(?1,?2,?,?m)?o。所以至少有一个
?i?o,i?1,?,m,
又因为AB=O,AB?A(?1,?2,?,?m)?(A?1,A?2,?,A?m)?O
即B的列为AX=O的解,所以齐次线性方程组AX=O有非零解。所以r(A) ? :?r(A)?n,?AX?O有非零解,不妨设?0(为n维向量)为它的一个非零解, 取B?(?0,O,?,O)为n×m阶矩阵,则B非零,且 《线性代数》模拟试卷(一) 第 8 页 共 9 页 AB?A(?0,O,?,O)?(A?0,AO,?,AO)?O . .….3’ 《线性代数》模拟试卷(一) 第 9 页 共 9 页
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