线性代数第五章答案袁晖坪

第五章 相似矩阵及二次型

一、 是非题（正确打√，错误打×）

1．若线性无关向量组?1,?,?r用施密特法正交化为?1,?,?r则对任何

k(1?k?r),向量组?1,?,?k与向量组?1,?,?r等价. ( √ )

2. 若向量组?1,?,?r两两正交,则?1,?,?r线性无关. ( √ )

3.n阶正交阵A的n个行(列)向量构成向量空间Rn的一个规范正交基. ( √ )

4.若A和B都是正交阵,则AB也是正交阵. ( √ ) 5.若A是正交阵, y?Ax,则y?x. ( √ ) 6．若An?nxn?1?2xn?1，则2是An?n的一个特征值. ( × ) 7.方阵A的特征向量只能对应唯一的特征值,反之亦成立. ( × ) 8.n阶矩阵A在复数范围内有n个不同的特征值. ( × ) 9. 矩阵A有零特征值的充要条件是A?0. ( √ ) 10.若?是A的特征值,则f(?)是f(A)的特征值(其中f(?)是?的多项式).

第五章 相似矩阵及二次型

一、判断题

1.线性无关的向量组必是正交向量组.( )

2.正交矩阵的列向量组和行向量组都是单位正交向量组.( ) 3.正交矩阵一定是可逆矩阵.( )

4.若n阶矩阵A与B相似,则A与B不一定等价.( )

5.若n阶矩阵A有n不同的特征值，则A相似于对角矩阵.( ) 6.实对称矩阵一定可以相似对角化.( ) 7. 相似矩阵的行列式必相同.( )

8.若n阶矩阵A和B相似，则它们一定有相同的特征值.( )

9．n阶实对称矩阵A的属于两个不同特征值的两个特征向量一定正交.( ) 10. 若A是正定矩阵，则A的特征值全为正.( ) 二、单项选择题

?001???1. 设A??010?,则A的特征值是( ).

?100???(A) -1,1,1 (B) 0,1,1 (C) -1,1,2 (D) 1,1,2

2. 若x1,x2分别是方阵A的两个不同的特征值对应的特征向量,则k1x1?k2x2也是A的特征向量的充分条件是( ).

(A) k1?0且k2?0 (B) k1?0且k2?0 (C) k1k2?0 (D) k1?0且k2?0 3. 若n阶方阵A,B的特征

第五章 相似矩阵及二次型

一、判断题

1.线性无关的向量组必是正交向量组.( )

2.正交矩阵的列向量组和行向量组都是单位正交向量组.( ) 3.正交矩阵一定是可逆矩阵.( )

4.若n阶矩阵A与B相似,则A与B不一定等价.( )

5.若n阶矩阵A有n不同的特征值，则A相似于对角矩阵.( ) 6.实对称矩阵一定可以相似对角化.( ) 7. 相似矩阵的行列式必相同.( )

8.若n阶矩阵A和B相似，则它们一定有相同的特征值.( )

9．n阶实对称矩阵A的属于两个不同特征值的两个特征向量一定正交.( ) 10. 若A是正定矩阵，则A的特征值全为正.( ) 二、单项选择题

?001???1. 设A??010?,则A的特征值是( ).

?100???(A) -1,1,1 (B) 0,1,1 (C) -1,1,2 (D) 1,1,2

2. 若x1,x2分别是方阵A的两个不同的特征值对应的特征向量,则k1x1?k2x2也是A的特征向量的充分条件是( ).

(A) k1?0且k2?0 (B) k1?0且k2?0 (C) k1k2?0 (D) k1?0且k2?0 3. 若n阶方阵A,B的特征

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线性代数第五章习题

第五章 相似矩阵及二次型 一、判断题 1.线性无关的向量组必是正交向量组.( ) 2.正交矩阵的列向量组和行向量组都是单位正交向量组.( ) 3.正交矩阵一定是可逆矩阵.( ) 4.若n阶矩阵A与B相似,则A与B不一定等价.( ) 5.若n阶矩阵A有n不同的特征值，则A相似于对角矩阵.( ) 6.实对称矩阵一定可以相似对角化.( ) 7. 相似矩阵的行列式必相同.( ) 8.若n阶矩阵A和B相似，则它们一定有相同的特征值.( ) 9．n阶实对称矩阵A的属于两个不同特征值的两个特征向量一定正交.( ) 10. 若A是正定矩阵，则A的特征值全为正.( ) 二、单项选择题 ?001???1. 设A??010?,则A的特征值是( ). ?100???(A) -1,1,1 (B) 0,1,1 (C) -1,1,2 (D) 1,1,2 2.

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学年度第 学期

线性代数 课堂教学方案

授课年级 专业层次 授课班级 授课教师

年 月 日

《线性代数》教案

任课教师 授课时间 授课题目 （章节） 授课班级 教学时间安排 1 1学时 第五章 二次型 第一节二次型及其矩阵 ⑴ 了解二次型的概念 教学目的、要求（教学目标） 教学重点 与难点 教学方式、方法与手段 ⑵ 掌握二次型、二次型标准型及矩阵合同的概念及有关性质 ⑶ 熟练掌握求二次型秩的方法 二次型、二次型标准型及矩阵合同的概念及有关性质，求二次型秩的方法 讲授与练习相结合、板书与多媒体相结合 问题导入：在解析几何中，为了便于研究二次曲线 ax2?bxy?cy2?1 理论讲解30分钟，习题选讲10分钟，5分钟 的几何性质，可以选择适当的坐标旋转变换 练习、答疑 ?x?x?cos??y?sin? ???y?xsin??ycos?? 提问：n元二次型是如何定义的？ 把方程化为标准形式 教学基本内容 及过程

1

第一章 行列式

1. 利用对角线法则计算下列三阶行列式:

(1)3

811411

02---;

解

3

81141102--- =2?(-4)?3+0?(-1)?(-1)+1?1?8 -0?1?3-2?(-1)?8-1?(-4)?(-1) =-24+8+16-4=-4.

(2)b

a c a

c b c b a ;

解

b

a c a c

b

c b a

=acb +bac +cba -bbb -aaa -ccc

=3abc -a 3-b 3-c 3.

(3)2

22111c b a c

b a ;

解

2

22111c b a c b a

=bc 2+ca 2+ab 2-ac 2-ba 2-cb 2 =(a -b )(b -c )(c -a ).

(4)

y

x y x x y x y y x y x +++.

解

y

x y x x y x y y x y x +++

=x (x +y )y +yx (x +y )+(x +y )yx -y 3-(x +y )3-x 3 =3xy (x +y )-y 3-3x 2 y -x 3-y 3-x 3 =-2(x 3+y 3).

2. 按自然数从小到大为标准

第一章 行列式

1. 利用对角线法则计算下列三阶行列式:

(1)3

81141102---;=2?(-4)?3+0?(-1)?(-1)+1?1?8 -0?1?3-2?(-1)?8-1?(-4)?(-1)

=-24+8+16-4=-4.

(2)b

a c a c

b

c b a =acb +bac +cba -bbb -aaa -ccc =3abc -a 3-b 3-c 3. (3)2

22111c b a c b a =bc 2+ca 2+ab 2-ac 2-ba 2-cb 2=(a -b )(b -c )(c -a ). (4)y

x y x x y x y y x y x +++=x (x +y )y +yx (x +y )+(x +y )yx -y 3-(x +y )3-x 3 =3xy (x +y )-y 3-3x 2 y -x 3-y 3-x 3=-2(x 3+y 3).

2. 按自然数从小到大为标准次序, 求下列各排列的逆序数

(1)1 2 3 4; 解 逆序数为0

(2)4 1 3 2; 解 逆序数为4: 41, 43, 42, 32.

(3)3 4 2 1; 解 逆序数为5: 3 2, 3

教 案

课时 2 授课人:唐默

第五章 向量代数与空间解析几何

第一节 向量及其线性运算

一、内容要点

⒈向量的定义 向量是即有大小、又有方向的量 .

⑴向量的几何表示 有向线段 ﹙与起点无关，称为自由向量﹚. ⑵向量的坐标表示：a?(ax,ay,az)，其中ax、ay、az为向量a在三

个坐标轴上的投影.以M0(x0,y0,z0)为起点、M0(x,y,z)为终点的向量

M0M?(x?x0,y?y0,z?z0).

⑶向量的分解表示a?axi?ayj?azk，其 中i?(1,0,0)，j?(0,1,0)，

k?(0,0,1)

⒉向量的模与方向余弦

22?az设a?(ax,ay,az)则向量的模a?ax2?ay方向余弦为

ayaxa?分别为a与x轴、y轴、cos??,cos??,cos??z.其中?、?、

aaaz 轴正向的夹角﹙称为a的方向角﹚，

cos2??cos2??cos2??1

⒊向量的加法与数乘运算

向量的加法有平行四边形法则和三角形法则.

1

运算的代数表示：设a?(ax,ay,az),b?(bx,by,bz), 则 (1)a?b?(ax

线性代数习题册答案

第一章 行列式 练习 一

班级 学号 姓名

1．按自然数从小到大为标准次序，求下列各排列的逆序数： （1）τ(3421)= 5 ; （2）τ(135642)= 6 ;

（3）τ(13…(2n-1)(2n)…42) = 2+4+6+…+（2 n-2）= n（n-1）.

2．由数字1到9组成的排列1274i56j9为偶排列，则i= 8 、j= 3 .

3．在四阶行列式中，项a12a23a34a41的符号为 负 .

0034．042= －24 . 215

5．计算下列行列式：

?1（1）2222 或

?1?2= －1＋（－8）＋（－8）－（－4）－（－4）―（－4）= －5 ?2?1??（2）11??111= －?3＋1＋1－（－?）－（－?）―（－?） ??= －?＋3?+2=(2??)(??1)

312

1

练习 二

班级 学号 姓名

第一章 行列式

一 填空题

1. n阶行列式aij的展开式中含有a11的项数为 （n-1）！ ?1?2?n(n?1)22.行列式

?na110? (?1)?1?2??n

a12a2200a13a23a330a14a24a34的值a443. 行列式00a11a22a33a44

4.在n阶行列式A=|aij|中,若i?j时, aij=0(i,j=1,2,…,n),则A=解: A其实为下三角形行列式. 5. 排列134782695的逆序数为 10 . 解：0+0+0+0+0+4+2+0+4=10

6. 已知排列1274i56j9为偶排列，则(i,j)? (8,3) . 解：127435689的逆序数为5，127485639的逆序数为10

a11a22?ann

7. 四阶行列式中带有负号且包含a12和a21的项为 -a12a21a33a44 . 解：四阶行列式中包含a12和a21的项只有-a12a21a33a44和a12a21a43a34

2x112?1x中,x3的系数为 -2 x8.在函数f(x)??x?x解: 行列式展开式中只有对角线展