线性代数习题1-4作业与解答(同济五版)
更新时间:2023-10-21 10:31:01 阅读量: 综合文库 文档下载
- 线性代数搜题神器推荐度:
- 相关推荐
第一章 行列式
1? 利用对角线法则计算下列三阶行列式?
201(1)1?4?1? ?183
解
2011?4?1 ?183 ?2?(?4)?3?0?(?1)?(?1)?1?1?8 ?0?1?3?2?(?1)?8?1?(?4)?(?1) ??24?8?16?4??4?
111(3)abca2b2c2?
解
111abca2b2c2 ?bc2?ca2?ab2?ac2?ba2?cb2 ?(a?b)(b?c)(c?a)?
4? 计算下列各行列式?
41 (1)10012512021125142? 0720214c?c4?123122??????0c?7c103300742?104?1?1002?122?(?1)4?3 2?14103?141041 解 100
23 (2)154?110c2?c39910?12?2??????00?2?0? 10314c1?1c17171423
1?120423611? 2223 解 151?12042361c?c421?????22423023151?12042360r?r422?????0223121?12142340200
r4?r121?????3?1120002?0? 00
?abacae(3)bd?cddebfcf?ef?
解
?abacae?bcebd?cdde?adfb?cebc?ebfcf?ef?111?adfbc1e?11?4abcde? f11?1
a1(4)?001b?1001c?1001d?
0r?ar120?????1d01?aba0?1b100?1c100?1d 解
a?1001b?1001c?1
1?aba0c3?dc21?abaad2?1?(?1)(?1)?1c1??????1c1?cd0?1d0?10
6. 证明:
?(?1)(?1)3?21?abad?abcd?ab?cd?ad?1? ?11?cda2abb2 (1)2aa?b2b?(a?b)3;
111 证明
a22a1abb2c2?c1a2ab?a2b2?a2a?b2b?????2ab?a2b?2a0011c3?c11
?(?1)3?1ab?a2b?a3b2?a2?(b?a)(b?a)ab?a?(a?b) ? 122b?2aax?byay?bzaz?bxxyz (2)ay?bzaz?bxax?by?(a3?b3)yzx;
az?bxax?byay?bzzxy 证明
ax?byay?bzaz?bx ay?bzaz?bxax?by
az?bxax?byay?bzxay?bzaz?bxyay?bzaz?bx ?ayaz?bxax?by?bzaz?bxax?by
zax?byay?bzxax?byay?bzxay?bzzyzaz?bx ?a2yaz?bxx?b2zxax?by
zax?byyxyay?bzxyzyzx ?a3yzx?b3zxy
zxyxyzxyzxyz ?a3yzx?b3yzx
zxyzxyxyz ?(a3?b3)yzx?
zxy8. 计算下列各行列式(Dk为k阶行列式)?
a (1)Dn?1? ? ?1, 其中对角线上元素都是a? 未写出的元素都
a是0? 解
a000a000aDn?? ? ?? ? ?? ? ?0001000an?1?(?1)0? ? ?000a? ? ?0? ? ?01? ? ?00? ? ?00(按第n
? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?a0? ? ?0a? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?000? ? ?a行展开)
000? ? ?01a0 ?(?1)2n?a? ? ?0? ? ?a(n?1)?(n?1)0(n?1)?(n?1)a
?(?1)n?1?(?1)n? ? ??an?a
a(n?2)(n?2)n
?an?2?an?2(a2?1)?
x (2)Dn?? a? ?aax? ? ?a? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?aa; ? ? ?x 解 将第一行乘(?1)分别加到其余各行? 得
xaaa?xx?a0Dn?a?x0x?a? ? ?? ? ?? ? ?a?x00? ? ?a? ? ?0? ? ?0? ? ?? ? ?0x?a?
再将各列都加到第一列上? 得
x?(n?1)aaa0x?a0 Dn?00x?a? ? ?? ? ?? ? ?000? ? ?a? ? ?0n ? ? ?0?[x?(n?1)a](x?a)? ? ?? ? ?0x?a第二章 矩阵及其运算 1. 计算下列乘积? (5)(x1x2?a11a12a13??x1?x3)?a12a22a23??x2?? ????aaa?132333??x3?
解
(x1x2?a11a12a13??x1?x3)?a12a22a23??x2? ????aaa?132333??x3?
?x1? ?(a11x1?a12x2?a13x3 a12x1?a22x2?a23x3 a13x1?a23x2?a33x3)?x2?
???x3? ?a11x12?a22x22?a33x32?2a12x1x2?2a13x1x3?2a23x2x3?
?111??123?2. 设A??11?1?? B???1?24??
?1?11??051?????求3AB?2A及ATB?
解
?111??123??111?3AB?2A?3?11?1???1?24??2?11?1?
?1?11??051??1?11????????058??111???21322??3?0?56??2?11?1????2?1720?? ?290??1?11??429?2????????111??123??058?AB??11?1???1?24???0?56??
?1?11??051??290???????T
3.
已知两个线性变换
x?2y1?y3??1?x2??2y1?3y2?2y3? ??x3?4y1?y2?5y3y??3z1?z2??1?y2?2z1?z3??y3??z2?3z3 ?
求从z1? z2? z3到x1? x2? x3的线性变换? 解 由已知
?x1??201??y1??201???310??z1??x????232??y????232??201??z? ?x2??415??2??415??0?13??2???y2??????z3??3????613??z1???12?49??z2?? ??10?116??????z3?
x??6z1?z2?3z3??1所以有?x2?12z1?4z2?9z3?
??x3??10z1?z2?16z34.
12??10?设A???13?? B??12?? 问?
???? (1)AB?BA吗? 解 AB?BA?
34??12? 因为AB????? BA??38?? 所以AB?BA?
???46?
(3)(A?B)(A?B)?A2?B2吗? 解 (A?B)(A?B)?A2?B2?
22??02?? 因为A?B????? A?B????25??01?22??02??06? (A?B)(A?B)?????????? 250109??????38??10??28?而 A2?B2???????????
?411??34??17?故(A?B)(A?B)?A2?B2?
5. 举反列说明下列命题是错误的? (1)若A2?0? 则A?0?
01?2 解 取A????? 则A?0? 但A?0?
?00? (2)若A2?A? 则A?0或A?E?
11?2 解 取A????? 则A?A? 但A?0且A?E? 00?? (3)若AX?AY? 且A?0? 则X?Y ? 解 取
10??1 A??? X?????00???11??11?? ? Y????1??01?则AX?AY? 且A?0? 但X?Y ? 7.
??10?设A??0?1??
?00????求Ak ?
解 首先观察
2??10???10???2?1?A2??0?1??0?1???0?22???
?00???00???00?2???????
??33?23??A3?A2?A??0?33?2??
?00?3?????44?36?2?A4?A3?A??0?44?3??
?00?4???
??55?410?3?A5?A4?A??0?55?4??
?005???? ? ? ? ? ? ??
??kk?k?1k(k?1)?k?2?2kA??k0?k?k?1?0k0????? ? ??
用数学归纳法证明? 当k?2时? 显然成立? 假设k时成立,则k?1时,
?kk?1k(k?1)k?2??k??????10?2???0?1? Ak?1?Ak?A?0?kk?k?1????00?k00????????k?1?k?1(k?1)k?(k?1)??k?1??2?k?1?0?(k?1)?k?1?? ??k?100?????
由数学归纳法原理知?
?kk?1k(k?1)k?2??k????2?? Ak??0?kk?k?1??00?k????
8. 设A? B为n阶矩阵,且A为对称矩阵,证明BTAB也是对称矩阵?
证明 因为AT?A? 所以
(BTAB)T?BT(BTA)T?BTATB?BTAB? 从而BTAB是对称矩阵? 11? 求下列矩阵的逆矩阵?
12? (1)??25??
??12??1 解 A????? |A|?1? 故A存在? 因为
?25? A*???A11A21??5?2?????21?? AA??1222??5?2?故 A?1?1A*????21??
|A|???12?1?(3)?34?2?? ?5?41???
解
?12?1?A??34?2?? |A|?2?0? ?5?41???故A?1存在? 因为
?A11A21A31???420?A*??A12A22A32????136?1??
????3214?2?AAA??132333??所以
??210??1311??1A?A*???3???
|A|22??167?1????a1a0???2(4)??(a1a2? ? ?an ?0) ?
??0?a?n?
解
?a1?0??a2A??? ???0?a?n?由对角矩阵的性质知
?1??0?a11??a2?? A?1????1?0???an???
12. 利用逆矩阵解下列线性方程组?
?x1?2x2?3x3?1?(1)?2x1?2x2?5x3?2? ??3x1?5x2?x3?3
解 方程组可表示为
?123??x1??1??225??x???2?? ?351??2??3????x3????1
故
?x1??123??1??1??x???225??2???0?? ?2??351??3??0???????x3??
从而有
?x1?1??x2?0? ??x3?0?1?4???119.设P?1AP??? 其中P????? ????11??00?11
?? 求A? 2? 解 由P?1AP??? 得A?P?P?1? 所以A11? A=P?11P?1.
14?1?14??1 |P|?3? P*????? P????
??11?113??1?1??10???10 ?而 ?11???02???0211??
????故 A11?14??1?4???10??33??27312732??????0211??????683?684?? 1111???????????33???1??111?其中P??10?2?? ???1??
?1?11???5????20. 设AP?P??
求?(A)?A8(5E?6A?A2)? 解 ?(?)??8(5E?6???2)
?diag(1?1?58)[diag(5?5?5)?diag(?6?6?30)?diag(1?1?25)]
?diag(1?1?58)diag(12?0?0)?12diag(1?0?0)? ?(A)?P?(?)P?1
?1P?(?)P* |P|
?111??100???2?2?2?
??2?10?2??000???303??1?11??000???12?1????????111??4?111?? ?111???
21. 设Ak?O (k为正整数)? 证明(E?A)?1?E?A?A2?? ? ??Ak?1? 证明 因为Ak?O ? 所以E?Ak?E? 又因为 E?Ak?(E?A)(E?A?A2?? ? ??Ak?1)? 所以 (E?A)(E?A?A2?? ? ??Ak?1)?E? 由定理2推论知(E?A)可逆? 且 (E?A)?1?E?A?A2?? ? ??Ak?1?
证明 一方面? 有E?(E?A)?1(E?A)?
正在阅读:
线性代数习题1-4作业与解答(同济五版)10-21
黑盒测试方法习题及答案03-21
全国各地名校文综36题精选分类集锦:自然地理部分(二)12-19
84、中外合作职业技能培训办学管理办法03-19
qq微信头像大全02-14
新概念第二册一课一练Lesson3310-26
(浙教版)七年级数学上册:第4章检测题03-15
设计概论09-13
4孙权劝学12-08
- 多层物业服务方案
- (审判实务)习惯法与少数民族地区民间纠纷解决问题(孙 潋)
- 人教版新课标六年级下册语文全册教案
- 词语打卡
- photoshop实习报告
- 钢结构设计原理综合测试2
- 2014年期末练习题
- 高中数学中的逆向思维解题方法探讨
- 名师原创 全国通用2014-2015学年高二寒假作业 政治(一)Word版
- 北航《建筑结构检测鉴定与加固》在线作业三
- XX县卫生监督所工程建设项目可行性研究报告
- 小学四年级观察作文经典评语
- 浅谈110KV变电站电气一次设计-程泉焱(1)
- 安全员考试题库
- 国家电网公司变电运维管理规定(试行)
- 义务教育课程标准稿征求意见提纲
- 教学秘书面试技巧
- 钢结构工程施工组织设计
- 水利工程概论论文
- 09届九年级数学第四次模拟试卷
- 同济
- 线性代数
- 习题
- 解答
- 作业