(完整word版)线性代数考试题及答案解析
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线性代数试题及详细答案线性代数试题及详细答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:线性代数(试卷一)一、填空题(本题总计20分,每小题2分) 1. 排列7623451的逆序数是_______。
2. 若122211211=a a a a ,则=16030322211211a a a a 3. 已知n 阶矩阵A 、B 和C 满足E ABC =,其中E 为n 阶单位矩阵,则CAB =-1。
4. 若A 为n m ?矩阵,则非齐次线性方程组AX b =有唯一解的充分要条件是_________5. 设A 为86?的矩阵,已知它的秩为4,则以A 为系数矩阵的齐次线性方程组的解空间维数为__2___________。
6. 设A 为三阶可逆阵,=-1230120011A,则=*A 7.若A 为n m ?矩阵,则齐次线性方程组0Ax =有非零解的充分必要条件是8.已知五阶行列式1234532011111112140354321=D ,则=++++4544434241A A A A A 9. 向量α=(2,1,0,2)T-的模(范数)______________。
10.若()Tk 11=α与()T121-=β正交,则=k二、选择题(本题总计10分,每小题2分)1. 向量组r ααα,,,21Λ线性相关且秩为s ,则(D) A.s r = B.s r ≤C.r s ≤ D.r s <2. 若A 为三阶方阵,且043,02,02=-=+=+E A E A E A ,则=A(A)A.8 B.8-C.34 D.34-3.设向量组A 能由向量组B 线性表示,则( d )A.)()(A R B R ≤ B.)()(A R B R <C.)()(A R B R =D.)()(A R B R ≥4. 设n 阶矩阵A 的行列式等于D ,则()*kA 等于_____。
第一部分 专项同步练习第一章 行列式一、单项选择题1.下列排列是5阶偶排列的是 ( ).(A) 24315 (B) 14325 (C ) 41523 (D)24351 2.如果n 阶排列n j j j 21的逆序数是k , 则排列12j j j n 的逆序数是( ). (A )k (B )k n - (C)k n -2! (D)k n n --2)1(3. n 阶行列式的展开式中含1211a a 的项共有( )项。
(A) 0 (B )2-n (C ) )!2(-n (D) )!1(-n4.=0001001001001000( )。
(A ) 0 (B)1- (C) 1 (D) 25. =0001100000100100( ).(A) 0 (B)1- (C ) 1 (D) 26.在函数100323211112)(x x x x x f ----=中3x 项的系数是( ).(A) 0 (B )1- (C) 1 (D) 27。
若21333231232221131211==a a a a a a a a a D ,则=---=323133312221232112111311122222 2a a a a a a a a a a a a D ( ). (A ) 4 (B) 4- (C) 2 (D ) 2-8.若a a a a a =22211211,则=21112212ka a ka a ( )。
(A)ka (B)ka - (C )a k 2 (D)a k 2-9. 已知4阶行列式中第1行元依次是3,1,0,4-, 第3行元的余子式依次为x ,1,5,2-, 则=x ( )。
(A) 0 (B)3- (C) 3 (D) 210. 若5734111113263478----=D ,则D 中第一行元的代数余子式的和为( ). (A )1- (B )2- (C )3- (D )011. 若2235001011110403--=D ,则D 中第四行元的余子式的和为( )。
第一章:一、填空题:1、若a a D ij n ==||,则=-=||ij a D ;解:a a a a a D aa a a a D n nnn nnnn nn )1(11111111-=----=∴==2、设321,,x x x 是方程03=++q px x 的三个根,则行列式132213321x x x x x x x x x = ; 解:方程023=+++d cx bx ax 的三个根与系数之间的关系为:a d x x x a c x x x x x x ab x x x ///321133221321-==++-=++所以方程03=++q px x 的三个根与系数之间的关系为:q x x x p x x x x x x x x x -==++=++3211332213210033)(3321221321333231132213321=--++-=-++=x x x q x x x p x x x x x x x x x x x x x x x3、行列式1000000019980001997002001000= ;解:原式按第1999行展开:原式=!19981998199721)1(0001998001997002001000219981999-=⨯⨯⨯-=+++4、四阶行列式4433221100000a b a b b a b a = ; 解:原式按第一行展开:原式=))(()()(000004141323243243214324321433221433221b b a a b b a a b b b b a a b a b b a a a a b a b b a b a a b b a a --=---=-5、设四阶行列式cdb a a cbda dbcd c ba D =4,则44342414A A A A +++= ;解:44342414A A A A +++是D 4第4列的代数余子式,44342414A A A A +++=0111111111111==d a c d d c c a bd b a c bdd b c c ba6、在五阶行列式中3524415312a a a a a 的符号为 ;解:n 阶行列式可写成∑-=n np p p ta a aD 2211)1(,其中t 为p 1p 2…p n 的逆序数所以五阶行列式中3524415312a a a a a 的符号为5341352412a a a a a 的符号,为1)1()1(5)3,1,5,4,2(-=-=-t7、在函数xx x xxx f 21112)(---=中3x 的系数是 ; 解:根据行列式结构,可知3x 须由a 11=2x ,a 33=x 和第二行的一个元素构成,但此时第三个元素只能取a 22(行、列数均不可重复),所以此式为3332211)3,2,1(2)1(x a a a t -=-,系数为-2。
WORD格式整理……_…_学年第一学期期末考试-20102009_…__…_试卷《线性代数》…__…__…_分钟完卷。
分,1201、本试卷共6页,五个大题,满分100答卷说明:_…_…__…号2、闭卷考试。
…学)线(_总分五三四一二_…__…题号_…__…_分数_…__…_…________________ :_____________ 总分人:评阅人…_名…姓…) 分分,共24一、单项选择题。
(每小题得分……)级封班(11?31_…__…111?3__?…行列式【】1._1?311…__…_3111?_…_业……专3021(B) (D)(A) (C) …__…__…???A?A32?3?A阶方阵,数2. 】设,为,则【_…__)_6?624?24 (D) (A) (C) (B) _密_系(n,BA,阶方阵,则下列式子一定正确的是【】3.已知为…__…__…_222B?2(A?B)AB?A?BAAB? (A) (B)_…_…__…_22B?A?B?B)(A?)(A BA?AB (D) (C)_…__…_…_?0??aA?A3A【】4.设,则为阶方阵, _…__……243aaaa (D) (A) ( B) (C)AB等价,则有 5.设矩阵与【】专业技术参考资料WORD格式整理R(A)?R(B)R(A)?R(B) (A) (B)R(A)?R(B)R(A)R(B)的大小不能确定 (C) 和 (D)n Ax?0Ax?0A r有非零解的系数矩阵【】6.设,则元齐次线性方程组的秩为的充分必要条件是r?nr?nr?n nr? (B) (C) (D) (A)a,a,,a(m?2) 向量组】【 7. 线性相关的充分必要条件是m21a,a,,a (A) 中至少有一个零向量m12a,a,,a (B) 中至少有两个向量成比例m12a,a,,a m?1(C) 个向量线性表示中每个向量都能由其余m21a,a,,a m?1(D) 个向量线性表示中至少有一个向量可由其余m21n A与对角阵相似的充分必要条件是阶方阵】8. 【nn)?R(A A个互不相同的特征值有(A) (B)n AA一定是对称阵个线性无关的特征向量 (D)(C)有) 分,共15二、填空题。
线性代数练习题 第一章 行 列 式系 专业 班 姓名 学号第一节 行列式的定义一.选择题1.若行列式x52231521- = 0,则=x [ C ] (A )2 (B )2- (C )3 (D )3- 2.线性方程组⎩⎨⎧=+=+473322121x x x x ,则方程组的解),(21x x = [ C ](A )(13,5) (B )(13-,5) (C )(13,5-) (D )(5,13--)3.方程093142112=x x根的个数是 [ C ] (A )0 (B )1 (C )2 (D )34.下列构成六阶行列式展开式的各项中,取“+”的有 [ A D ] (A )665144322315a a a a a a (B )655344322611a a a a a a (C )346542165321a a a a a a (D )266544133251a a a a a a 5.若55443211)541()1(a a a a a l k l k N -是五阶行列式ij a 的一项,则l k ,的值及该项的符号为[ B ](A )3,2==l k ,符号为正; (B )3,2==l k ,符号为负; (C )2,3==l k ,符号为正; (D )2,3==l k ,符号为负6.下列n (n >2)阶行列式的值必为零的是 [ B ] (A) 行列式主对角线上的元素全为零 (B) 三角形行列式主对角线上有一个元素为零 (C) 行列式零的元素的个数多于n 个 (D) 行列式非零元素的个数小于n 个 二、填空题 1.行列式1221--k k 0≠的充分必要条件是 3,1k k ≠≠-2.排列36715284的逆序数是 133.已知排列397461t s r 为奇排列,则r = 2,8,5 s = 5,2,8 ,t = 8,5,2 4.在六阶行列式ij a 中,623551461423a a a a a a 应取的符号为 负 。
线性代数习题和答案第一部分选择题(共28分)一、单项选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分)在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题后的括号内。
错选或未选均无分。
1.设行列式a aa a11122122=m,a aa a13112321=n,则行列式a a aa a a111213212223++等于()A. m+nB. -(m+n)C. n-mD. m-n2.设矩阵A=100020003⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,则A-1等于()A.130012001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪B.100120013⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪C.13000100012⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪D.120013001⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎪3.设矩阵A=312101214---⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪,A*是A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是()A. –6B. 6C. 2D. –24.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()A. A =0B. B≠C时A=0C. A≠0时B=CD. |A|≠0时B=C5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(A T)等于()A. 1B. 2C. 3D. 46.设两个向量组α1,α2,…,αs和β1,β2,…,βs均线性相关,则()A.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和λ1β1+λ2β2+…λsβs=0B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(αs+βs)=0C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs(αs-βs)=0D.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs和不全为0的数μ1,μ2,…,μs使λ1α1+λ2α2+…+λsαs=0和μ1β1+μ2β2+…+μsβs=07.设矩阵A的秩为r,则A中()A.所有r-1阶子式都不为0B.所有r-1阶子式全为0C.至少有一个r阶子式不等于0D.所有r阶子式都不为08.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()A.η1+η2是Ax=0的一个解B.12η1+12η2是Ax=b的一个解C.η1-η2是Ax=0的一个解D.2η1-η2是Ax=b的一个解9.设n阶方阵A不可逆,则必有()A.秩(A)<nB.秩(A)=n-1C.A=0D.方程组Ax=0只有零解10.设A是一个n(≥3)阶方阵,下列陈述中正确的是()A.如存在数λ和向量α使Aα=λα,则α是A的属于特征值λ的特征向量B.如存在数λ和非零向量α,使(λE-A)α=0,则λ是A的特征值C.A的2个不同的特征值可以有同一个特征向量D.如λ1,λ2,λ3是A的3个互不相同的特征值,α1,α2,α3依次是A的属于λ1,λ2,λ3的特征向量,则α1,α2,α3有可能线性相关11.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()A. k≤3B. k<3C. k=3D. k>312.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是()A.|A|2必为1B.|A|必为1C.A-1=A TD.A的行(列)向量组是正交单位向量组13.设A是实对称矩阵,C是实可逆矩阵,B=C T AC.则()A.A与B相似B. A与B不等价C. A与B有相同的特征值D. A与B合同14.下列矩阵中是正定矩阵的为()A.2334⎛⎝⎫⎭⎪ B.3426⎛⎝⎫⎭⎪C.100023035--⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪D.111120102⎛⎝⎫⎭⎪⎪⎪第二部分非选择题(共72分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
《 线性代数 》课程试题(附答案)一、 填空。
(3×8=24分)1.设A 为四阶方阵,且3=A ,则=-A 22.设⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=003020100A ,则=-1A3.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=4321A ,则A 的伴随矩阵=*A 4.设CB A ,,为n 阶方阵,若0≠A ,且C AB =,则=B 5.矩阵A 可逆的充要条件为6.齐次线性方程组01=⨯⨯n n m X A 有非零解的充要条件为7.设n 维向量组321,,∂∂∂线性无关,则向量组32,∂∂ (填“线性相关”或“线性无关”)8.设n 元齐次线性方程组0=Ax ,且n r A r <=)(,则基础解系中含有 个解向量。
二、 计算行列式的值。
(10分)321103221033210=D三、 已知矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=145243121A ,求1-A 。
(10分)四、 设矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1112A ,求矩阵X ,使E A AX 2+=。
(10分)五、 问K 取什么值时下列向量组线性相关(10分) T k )1,2,(1=α,T k )0,,2(2=α,T )1,1,1(3-=α。
六、 设A ,B 为n 阶矩阵且2B B =,E B A +=,证明A 可逆并求其逆(6分)七、 设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛----=979634121121112A ,求矩阵A 的列向量组的秩及一个极大线性无关组,并把其余向量用极大线性无关组表示。
(15分)八、 求非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+--=--+0895443313432143214321x x x x x x x x x x x x 的通解。
(15分)《线性代数》课程试题参考答案一、 填空。
(3×8=24分)1.设A 为四阶方阵,且3=A ,则=-A 2482.设⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=003020100A ,则=-1A ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛001021031003.设⎪⎪⎭⎫⎝⎛=4321A ,则A 的伴随矩阵=*A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1324 4.设C B A ,,为n 阶方阵,若0≠A ,且C AB =,则=B C A 1- 5.矩阵A 可逆的充要条件为0≠A6.齐次线性方程组01=⨯⨯n n m X A 有非零解的充要条件为n A r <)(7.设n 维向量组321,,∂∂∂线性无关,则向量组32,∂∂线性无关(填“线性相关”或“线性无关”)8.设n 元齐次线性方程组0=Ax ,且n r A r <=)(,则基础解系中含有r n -个解向量。
线性考试题库及答案解析1. 线性代数中,矩阵的秩是指什么?答案:矩阵的秩是指矩阵中线性无关的行(或列)的最大数目。
2. 请解释线性方程组的解集。
答案:线性方程组的解集是指所有满足方程组的未知数的集合。
3. 什么是特征值和特征向量?答案:对于一个方阵A,如果存在一个非零向量v和标量λ,使得Av = λv,则称λ为矩阵A的特征值,v为对应的特征向量。
4. 矩阵的可逆性是什么?答案:如果一个方阵存在逆矩阵,则称该矩阵是可逆的。
5. 请解释什么是正交矩阵。
答案:正交矩阵是指一个矩阵的转置矩阵与其自身的乘积等于单位矩阵的矩阵。
6. 如何判断一个矩阵是否为正定矩阵?答案:一个实对称矩阵是正定的,如果它的所有特征值都是正的。
7. 线性空间的基是什么?答案:线性空间的基是构成该空间的一组线性无关的向量,且这组向量可以线性表出空间中的任意向量。
8. 请解释什么是线性变换。
答案:线性变换是指在两个线性空间之间,保持向量加法和数乘运算不变的映射。
9. 什么是线性方程组的齐次解?答案:线性方程组的齐次解是指方程组中所有方程的系数都为零时的解。
10. 请解释什么是矩阵的迹。
答案:矩阵的迹是指矩阵对角线元素之和。
11. 什么是向量的范数?答案:向量的范数是指衡量向量大小的非负实数。
12. 请解释什么是投影矩阵。
答案:投影矩阵是指将一个向量投影到另一个向量上得到的向量。
13. 什么是线性方程组的非齐次解?答案:线性方程组的非齐次解是指方程组中至少有一个方程的系数不为零时的解。
14. 什么是矩阵的行列式?答案:矩阵的行列式是一个标量值,它提供了矩阵是否可逆的信息。
15. 请解释什么是矩阵的伴随矩阵。
答案:矩阵的伴随矩阵是由原矩阵的代数余子式组成的矩阵的转置。
线性代数考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 矩阵A的行列式为0,则矩阵A是:A. 可逆的B. 不可逆的C. 正定的D. 负定的答案:B2. 若向量组\( \alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_n \)线性相关,则:A. 存在不全为0的实数k1, k2, ..., kn,使得k1\( \alpha_1 +k2\alpha_2 + \ldots + k_n\alpha_n = 0 \)B. 所有向量都为零向量C. 存在不全为0的实数k1, k2, ..., kn,使得k1\( \alpha_1 +k2\alpha_2 + \ldots + k_n\alpha_n \)是零向量D. 所有向量都为非零向量答案:A3. 矩阵A和B的乘积AB等于零矩阵,则:A. A和B都是零矩阵B. A和B中至少有一个是零矩阵C. A和B的秩之和小于A的列数D. A和B的秩之和小于B的行数答案:C4. 向量组\( \beta_1, \beta_2, \ldots, \beta_m \)可以由向量组\( \alpha_1, \alpha_2, \ldots, \alpha_n \)线性表示,则:A. m > nB. m ≤ nC. m ≥ nD. m < n答案:B5. 若矩阵A和B合同,则:A. A和B具有相同的行列式B. A和B具有相同的秩C. A和B具有相同的特征值D. A和B具有相同的迹答案:B二、填空题(每题3分,共15分)1. 若矩阵A的特征值为λ,则矩阵A^T的特征值为______。
答案:λ2. 若矩阵A可逆,则矩阵A的行列式|A|与矩阵A^-1的行列式|A^-1|满足关系|A^-1|=______。
答案:1/|A|3. 若向量组\( \alpha_1, \alpha_2 \)线性无关,则由这两个向量构成的矩阵的秩为______。
答案:24. 矩阵A的秩为r,则矩阵A的零空间的维数为______。
线性代数试题(完整试题与详细答案)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.行列式111101111011110------第二行第一列元素的代数余子式21A =( )A .-2B .-1C .1D .22.设A 为2阶矩阵,若A 3=3,则=A 2( ) A .21 B .1 C .34 D .23.设n 阶矩阵A 、B 、C 满足E ABC =,则=-1C ( ) A .AB B .BA C .11--B AD .11--A B4.已知2阶矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d c b a A 的行列式1-=A ,则=-1*)(A ( ) A .⎪⎪⎭⎫⎝⎛----d c b aB .⎪⎪⎭⎫⎝⎛--a c b dC .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a cb d D .⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d c b a5.向量组)2(,,,21≥s s ααα 的秩不为零的充分必要条件是( ) A .s ααα,,,21 中没有线性相关的部分组 B .s ααα,,,21 中至少有一个非零向量 C .s ααα,,,21 全是非零向量D .s ααα,,,21 全是零向量6.设A 为n m ⨯矩阵,则n 元齐次线性方程组0=Ax 有非零解的充分必要条件是( )A .n r =)(AB .m r =)(AC .n r <)(AD .m r <)(A 7.已知3阶矩阵A 的特征值为-1,0,1,则下列矩阵中可逆的是( ) A .A B .AE - C .A E -- D .A E -2 8.下列矩阵中不是..初等矩阵的为( )A .⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛101010001B .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-101010001C .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛100020001D .⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛1010110019.4元二次型4332412143212222),,,(x x x x x x x x x x x x f +++=的秩为( ) A .1B .2C .3D .410.设矩阵⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=001010100A ,则二次型Ax x T 的规范形为( )A .232221z z z ++ B .232221z z z ---C .232221z z z --D .232221z z z -+二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
线性代数习题及解答 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】线性代数习题一说明:本卷中,A -1表示方阵A 的逆矩阵,r (A )表示矩阵A 的秩,||α||表示向量α的长度,αT表示向量α的转置,E 表示单位矩阵,|A |表示方阵A 的行列式. 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20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,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.设行列式111213212223313233a a a a a a a a a =2,则111213313233213122322333333a a a a a a a a a a a a ------=( ) A .-6 B .-3 C .3D .62.设矩阵A ,X 为同阶方阵,且A 可逆,若A (X -E )=E ,则矩阵X =( ) A .E +A -1B .E -AC .E +AD .E -A -13.设矩阵A ,B 均为可逆方阵,则以下结论正确的是( )A .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫⎪⎝⎭A B B .⎛⎫⎪⎝⎭A B 不可逆 C .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫ ⎪⎝⎭B AD .⎛⎫⎪⎝⎭A B 可逆,且其逆为-1-1⎛⎫⎪⎝⎭A B 4.设α1,α2,…,αk 是n 维列向量,则α1,α2,…,αk 线性无关的充分必要条件是( )A .向量组α1,α2,…,αk 中任意两个向量线性无关B .存在一组不全为0的数l 1,l 2,…,l k ,使得l 1α1+l 2α2+…+l k αk ≠0C .向量组α1,α2,…,αk 中存在一个向量不能由其余向量线性表示D .向量组α1,α2,…,αk 中任意一个向量都不能由其余向量线性表示5.已知向量2(1,2,2,1),32(1,4,3,0),T T+=---+=--αβαβ则+αβ=( ) A .(0,-2,-1,1)TB .(-2,0,-1,1)TC .(1,-1,-2,0)TD .(2,-6,-5,-1)T6.实数向量空间V ={(x , y , z )|3x +2y +5z =0}的维数是( ) A .1B .2C .3D .47.设α是非齐次线性方程组Ax =b 的解,β是其导出组Ax =0的解,则以下结论正确的是( )A .α+β是Ax =0的解B .α+β是Ax =b 的解C .β-α是Ax =b 的解D .α-β是Ax =0的解8.设三阶方阵A 的特征值分别为11,,324,则A -1的特征值为( ) A .12,4,3 B .111,,243C .11,,324D .2,4,39.设矩阵A =121-,则与矩阵A 相似的矩阵是( )A .11123--B .01102C .211- D .121-10.以下关于正定矩阵叙述正确的是( ) A .正定矩阵的乘积一定是正定矩阵 B .正定矩阵的行列式一定小于零 C .正定矩阵的行列式一定大于零D .正定矩阵的差一定是正定矩阵二、填空题(本大题共10小题,每空2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案,错填、不填均无分。
一. 判断题(正确打√,错误打×)1若s α不能由121,,,-s ααα 线性表示,则s ααα,,,21 线性无关. (×)解答:反例:取01=α,02≠α,则2α不能由1α线性表示,但21,αα线性相关。
2。
如果β可由321,,ααα唯一线性表示,则321,,ααα线性无关。
(√) 解答:向量β能由向量组A 唯一线性表示的充分必要条件是m R R m m ==),,,(),,,,(2121αααβααα ; 所以3),,(321=αααR ,所以321,,ααα线性无关. 3。
向量组的秩就是它的极大线性无关组的个数。
(×)解答:正确结论:向量组的秩就是它的极大线性无关组所含向量的个数。
4。
若向量组γβα,,只有一个极大无关组,则γβα,,线性无关. (×) 解答:反例:取0,0==≠γβα,则向量组γβα,,只有一个极大无关组α,但γβα,,线性相关.正确命题:若γβα,,线性无关,则γβα,,只有一个极大无关组. 二. 单项选择题1.设向量组(1):321,,ααα与向量组(2):21,ββ等价,则( A )。
(A ) 向量组(1)线性相关; (B )向量组(2)线性无关;(C )向量组(1)线性无关; (D )向量组(2)线性相关. 解答:因为等价的向量组具有相同的秩,所以32),(),,(21321<≤=ββαααR R ,所以向量组(1)线性相关. 2. 3维向量组1234,,,αααα中任意3个向量都线性无关,则向量组中(A) (A )每一个向量都能由其余三个向量线性表示; (B )只有一个向量能由其余三个向量线性表示; (C)只有一个向量不能由其余三个向量线性表示;(D )每一个向量都不能能由其余三个向量线性表示.解答:因为4个3维向量线性相关,所以1234,,,αααα线性相关,而1234,,,αααα中任意3个向量都线性无关,所以每一个向量都能由其余三个向量线性表示。
线性代数考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 向量空间中,向量组的线性相关性指的是:A. 向量组中的向量可以相互表示B. 向量组中存在非零向量可以表示为其他向量的线性组合C. 向量组中的向量线性无关D. 向量组中的向量可以线性独立答案:B2. 矩阵A的秩是指:A. A的行向量组的极大线性无关组所含向量个数B. A的列向量组的极大线性无关组所含向量个数C. A的行数D. A的列数答案:B3. 对于矩阵A,若存在矩阵B,使得AB=BA=I,则B是A的:A. 逆矩阵B. 伴随矩阵C. 转置矩阵D. 正交矩阵答案:A4. 线性变换的特征值是指:A. 变换后向量的长度B. 变换后向量的方向C. 变换后向量与原向量的比值D. 变换后向量与原向量的夹角答案:C5. 一个矩阵的特征多项式是:A. 矩阵的行列式B. 矩阵的逆矩阵C. 矩阵的伴随矩阵D. 矩阵的迹答案:A6. 线性方程组有唯一解的条件是:A. 系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩B. 系数矩阵的秩小于增广矩阵的秩C. 系数矩阵的秩大于增广矩阵的秩D. 系数矩阵的行列式不为零答案:D7. 矩阵的迹是:A. 矩阵的对角线元素之和B. 矩阵的行列式C. 矩阵的逆矩阵D. 矩阵的伴随矩阵答案:A8. 矩阵的伴随矩阵是:A. 矩阵的转置矩阵B. 矩阵的逆矩阵C. 矩阵的对角线元素的乘积D. 矩阵的行列式答案:B9. 向量空间的基是指:A. 向量空间中的一组向量B. 向量空间中线性无关的一组向量C. 向量空间中线性相关的一组向量D. 向量空间中任意一组向量答案:B10. 矩阵的转置是:A. 矩阵的行列互换B. 矩阵的行列互换C. 矩阵的行向量变成列向量D. 矩阵的列向量变成行向量答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 一个向量空间的维数是指该空间的_________。
答案:基的向量个数2. 矩阵A的行列式表示为_________。
答案:det(A)3. 线性变换的矩阵表示是_________。
线性代数试题及答案1. 题目:矩阵运算题目描述:给定两个矩阵A和B,计算它们的乘积AB。
答案解析:矩阵A的维度为m x n,矩阵B的维度为n x p,则矩阵AB的维度为m x p。
矩阵AB中的每个元素都可以通过矩阵A的第i行与矩阵B的第j列的内积来计算,即AB(i,j) =∑_{k=1}^{n}A(i,k)B(k,j)。
2. 题目:矩阵转置题目描述:给定一个矩阵A,求其转置矩阵AT。
答案解析:如果矩阵A的维度为m x n,则转置矩阵AT的维度为n x m。
转置矩阵AT中的每个元素都可以通过矩阵A的第i行第j列的元素来计算,即AT(j,i) = A(i,j)。
3. 题目:线性方程组求解题目描述:给定一个线性方程组Ax = b,其中A是一个m x n的矩阵,x和b是n维向量,求解x的取值。
答案解析:假设矩阵A的秩为r,则根据线性代数的理论,线性方程组有解的条件是r = rank(A) = rank([A | b])。
若方程组有解,则可以通过高斯消元法、LU分解等方法求解。
4. 题目:特征值与特征向量题目描述:给定一个矩阵A,求其特征值和对应的特征向量。
答案解析:设λ为矩阵A的特征值,若存在非零向量x,满足Ax = λx,则x为矩阵A对应于特征值λ的特征向量。
特征值可以通过解特征方程det(A - λI) = 0求得,其中I为单位矩阵。
5. 题目:行列式计算题目描述:给定一个方阵A,求其行列式det(A)的值。
答案解析:行列式是一个方阵的一个标量值。
行列式的计算可以通过Laplace展开、初等行变换等方法来进行。
其中,Laplace展开是将行列式按矩阵的某一行或某一列展开成若干个代数余子式的和。
6. 题目:向量空间与子空间题目描述:给定一个向量空间V和它的子集U,判断U是否为V的子空间。
答案解析:子空间U必须满足三个条件:(1)零向量属于U;(2)对于U中任意两个向量u和v,它们的线性组合u+v仍然属于U;(3)对于U中的任意向量u和标量c,它们的数乘cu仍然属于U。
线性代数考试题及答案一、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1. 在线性空间R^3中,向量的维数是()。
A. 1B. 2C. 3D. 无穷大2. 已知向量组{v1, v2, v3}线性无关,向量v4可以由向量组{v1, v2,v3}线性表示,那么向量组{v1, v2, v3, v4}()。
A. 线性无关B. 线性相关C. 只存在部分线性相关D. 无法确定3. 若A是一个n×n矩阵,且满足A^2 = -I,其中I为n阶单位矩阵,则矩阵A的特征值为()。
A. -1B. 1C. iD. -i4. 设A为n×n矩阵,若A^2=0,则()。
A. A非奇异B. A是零矩阵C. A的特征值全为0D. A的特征向量全为05. 设A为3×3矩阵,若A的秩为2且|A|=0,则()。
A. A的特征值必为0B. A的特征值至少有2个为0C. A的特征值可能全为非零数D. A的特征值全为非零数6. 设A为m×n矩阵,若齐次线性方程组Ax = 0有非零解,则()。
A. A的列向量组线性无关B. A的行向量组线性无关C. A的列向量组线性相关D. A的行向量组线性相关7. 设A、B为m×n矩阵,若AB=0,则()。
A. A=0或B=0B. A和B至少有一方为0C. AB为零矩阵D. AB不一定为零矩阵8. 若二次型f(x) = x^T Ax恒大于等于零,其中x为非零向量且A为n×n对称矩阵,则A()。
A. 不一定是正定矩阵B. 一定是正定矩阵C. 一定是半正定矩阵D. 不一定是半正定矩阵9. 若矩阵A=(a1,a2,a3,...,an)为方阵,并且满足AtA=In,其中In为n阶单位矩阵,则()。
A. A非奇异B. A为对角阵C. A为正交阵D. A为对称阵10. 对于线性方程组Ax = b,若方程组有解,则()。
A. A的行向量数等于b的个数B. A的列向量数等于b的个数C. A的秩等于b的个数D. A的秩小于等于b的个数二、简答题(共4题,每题15分,共60分)1. 请证明:若n×n矩阵A与B的秩相等,即rank(A)=rank(B),则AB与BA的秩也相等。
大一线性代数考试题库及答案解析一、选择题1. 设矩阵A为3阶方阵,且|A|=2,则矩阵A的逆矩阵的行列式为多少?A. 1/2B. 2C. 1/4D. 1答案:C解析:根据行列式的性质,一个矩阵的逆矩阵的行列式等于原矩阵行列式的倒数。
因此,|A^(-1)| = 1/|A| = 1/2。
2. 向量α=(1,2,3)和β=(-1,0,1)是否共线?A. 是B. 否答案:A解析:若向量α和β共线,则存在一个实数k使得β=kα。
将向量α和β的对应分量相除,得到-1/1=0/2=1/3,显然不存在这样的实数k,因此向量α和β不共线。
二、填空题3. 设矩阵B是一个3×3的矩阵,且B的秩为2,则矩阵B的零空间的维数为____。
答案:1解析:矩阵B的零空间的维数等于矩阵的列数减去矩阵的秩,即3-2=1。
4. 若线性方程组Ax=b有唯一解,则系数矩阵A的秩等于____。
答案:n解析:若线性方程组Ax=b有唯一解,则系数矩阵A的秩等于未知数的个数n。
三、解答题5. 给定向量组α1=(1,2,3),α2=(4,5,6),α3=(7,8,9),求证向量组α1,α2,α3线性相关。
答案:证明:首先计算向量组α1,α2,α3的行列式:|α1 α2 α3| = |1 2 3||4 5 6||7 8 9| = 0由于行列式为0,根据行列式的性质,向量组α1,α2,α3线性相关。
6. 设矩阵C为3×3的矩阵,且C的行列式为0,求证矩阵C不可逆。
答案:证明:根据矩阵的逆矩阵的定义,若矩阵C可逆,则存在矩阵C^(-1)使得CC^(-1)=I。
但是,由于|C|=0,根据行列式的性质,不存在矩阵C^(-1)使得CC^(-1)=I,因此矩阵C不可逆。
四、计算题7. 计算矩阵D=\begin{bmatrix}1 & 2 & 3\\4 & 5 & 6\\7 & 8 &9\end{bmatrix}的行列式。
WORD 格式整理 2009-2010学年第一学期期末考试 《线性代数》试卷 答卷说明:1、本试卷共6页,五个大题,满分100分,120分钟完卷。
2、闭卷考试。
评阅人:_____________ 总分人:______________ 一、单项选择题。
(每小题3分,共24分) 【 】1.行列式=----3111131111311113 (A)0 (B) 1 (C) 2 (D)3 【 】2.设A 为3阶方阵,数2-=λ,3=A ,则=A λ (A) 24 (B) 24- (C) 6 (D) 6- 【 】3.已知,,B A 为n 阶方阵,则下列式子一定正确的是 (A)BA AB = (B)2222B)(A B AB A ++=+(C)BA AB = (D) 22))((B A B A B A -=-+ 【 】4.设A 为3阶方阵, 0≠=a A ,则=*A (A) a (B) 2a (C) 3a (D) 4a__________________系__________专业___________班级姓名_______________学号_______________………………………………(密)………………………………(封)………………………………(线)………………………………(A) )()(B R A R < (B) )()(B R A R >(C) )()(B R A R = (D) 不能确定)(A R 和)(B R 的大小【 】6.设n 元齐次线性方程组0=Ax 的系数矩阵A 的秩为r ,则0=Ax 有非零解的充分必要条件是(A) n r = (B) n r ≥ (C) n r < (D) n r >【 】7. 向量组)2(,,,21≥m a a a m 线性相关的充分必要条件是(A) m a a a ,,,21 中至少有一个零向量(B) m a a a ,,,21 中至少有两个向量成比例(C) m a a a ,,,21 中每个向量都能由其余1-m 个向量线性表示(D) m a a a ,,,21 中至少有一个向量可由其余1-m 个向量线性表示【 】8. n 阶方阵A 与对角阵相似的充分必要条件是(A)n A R =)( (B)A 有n 个互不相同的特征值(C)A 有n 个线性无关的特征向量 (D)A 一定是对称阵二、填空题。
(每小题3分,共15分)1.已知3阶行列式D 的第2行元素分别为1,2,1-,它们的余子式分别为2,1,1-,则=D 。
2.设矩阵方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡12640110X ,则=X 。
3.设*=ηx 是非齐次线性方程组b Ax =的一个特解,21,ξξ为对应齐次线性方程组0=Ax 的基础解系,则非齐次线性方程组b Ax =的通解为 . 4.设n m ⨯矩阵A 的秩r A R =)(,则n 元齐次线性方程组0=Ax 的解集S 的最大无关组S 的秩=R 。
5.设λ是方阵A 的特征值,则 是2A 的特征值三、计算题(每小题8分,共40分).1.计算行列式2431101231215201---。
2.已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=814312201A ,求其逆矩阵1-A 。
3.设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知321,,ηηη是它的三个解向量且⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=54321η,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+432132ηη,求该方程组的通解。
4.求矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2112A 的特征值和特征向量。
5.用配方法化二次型32312123222162252x x x x x x x x x f +++++=成标准型。
四、综合体(每小题8分,共16分)1. 解下列非齐次线性方程组 ⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+-+=+-+12222412432143214321x x x x x x x x x x x x2. 已知向量组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1613,132,321321a a a 求)1(向量组的秩;)2(向量组的一个最大无关组,并把不属于最大无关组的向量用该最大无关组线性表示。
五、证明题(5分) 证明:设n 阶方阵A 满足022=--E A A ,证明A 及E A 2+都可逆,并求1-A 及1)2(-+E A 。
一、单项选择题。
(每小题3分,共24分1 A2 B3 C4 B5 C6 C7 D8 C二、填空题。
(每小题3分,共15分)1. 42.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-6412 3. ),(212211R c c c c x ∈++=*ηξξ 4. r n - 5. 2λ三、计算题(每小题8分,共40分).1. 解:2431101231215201---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----72301141023205201………………(2分) =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----40100020500114105201………………(2分) =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----000020500114105201………………(2分) =0………………(2分) 2.已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=814312201A ,求其逆矩阵1-A 。
解:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100814010312001201),(E A ………………(2分) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----1161001040102211001~r………………(4分)则⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=-11610422111A ………………(2分) 3.设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知321,,ηηη是它的三个解向量且⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=54321η,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+432132ηη,求该方程组的通解。
解:由已知可得:对应的齐次线性方程组0=Ax 的解集S 的秩为134=-,因此齐次线性方程组0=Ax 的任意非零解即为它的一个基础解系。
………………(3分) 令)(2321ηηηξ+-=则022)](2[321321=--=--=+-=b b b A A A A A ηηηηηηξ所以0)6,5,4,3(≠=Tξ为齐次线性方程组0=Ax 的一个基础解系。
………(3分) 由此可得非齐次线性方程组b Ax =的通解为: )(54326543R k k k x ∈⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=+=*ηξ………………(2分) 4.求矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2112A 的特征值和特征向量。
解:A 的特征多项式为: )3)(1(2112--=--=-λλλλλE A所以A 的特征值为3,121==λλ。
………………(4分)(1)当11=λ时,对应的特征向量满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡00111121x x ,解得:21x x -=则11=λ对应的特征向量可取⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=111p ………………(2分) (2)当31=λ时,对应的特征向量满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--00111121x x ,解得:21x x = 则31=λ对应的特征向量可取⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1121p ………………(2分)5.用配方法化二次型32312123222162252x x x x x x x x x f +++++=成标准型。
解:32232231212165222x x x x x x x x x f +++++=322322232144)(x x x x x x x +++++=2322321)2()(x x x x x ++++=………………(4分) 令⎪⎩⎪⎨⎧=+=++=3332232112x y x x y x x x y 则把f 化成标准型得:2221y y f +=…………(4分)四.综合题(每小题8分,共16分)1.解下列非齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+=+-+=+-+12222412432143214321x x x x x x x x x x x x解:对增广矩阵B 作初等行变换⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=111122122411112B ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-000000100010112~r ………………(5分) 由上式可写出原方程组的通解为:),(0010011000212121321R c c c c x x x x ∈⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎡+⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎡+⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎡-=⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎡………………(3分)2.已知向量组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1613,132,321321a a a 求)1(向量组的秩;)2(向量组的一个最大无关组,并把不属于最大无关组的向量用该最大无关组线性表示。
解:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1613132321A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-000510701~r ………………(2分) 则2=A R ,………………(2分)故向量组的最大无关组有2个向量,知21,a a 为向量组的一个最大无关组。
………………(2分)且21357a a a +-=………………(2分)五、证明题(5分)证明:设n 阶方阵A 满足022=--E A A ,证明A 及E A 2+都可逆,并求1-A 及1)2(-+E A 。
证明:(1) 由已知可得:E E A A E E A A )](21[2)(-⇒=-,知A 可逆,)(211E A A -=-………………(2分) (2) 由已知可得E E A E A E A A 4)3)(2(62-=-+=--, E A E E A =-+⇒)]3(41)[2( 知E A 2+可逆,)3(41)2(1A E E A -=+-………………(3分)。