??1???则方程组③为齐次线性方程组,其基础解系为: ?0?,
?1?????1???所以①与②的全部公共解为k?0?,k为任意常数. (4分)
?1???2° 当a?2时,有r(A)?r(A)?3,方程组③有唯一解, 此时
?1??0A??0??0?00100??1?,
01?1??000???0??0?????故方程组③的解为:?1?, 即①与②有唯一公共解x??1?. (4分)
??1???1?????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
a11a21a12a22=m,
a13a23a11a21=n,则行列式
a11a21a12?a13a22?a23等于( )
A. m+n C. n-m 2.设矩阵
B. -(m+n) D. m-n
?100???A=?020?,则???003?A-1等于( )
?1??3 A. ?0??0??0120?0??0??1???
??1?B. ?0???0??1??2D. ?0??0??0120?0??0??1??3?
?1?00??3? C. ?010?1????00?2??
?00??1?03?01???
3.设矩阵
?3?12???A=?10?1?,A*是????214?A的伴随矩阵,则A *中位于(1,2)的元素是( )
B. 6
A. –6 C. 2
D. –2
4.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有( ) A. A =0
B. B?C时A=0 D. |A|?0时B=C
C. A?0时B=C
5.已知3×4矩阵A的行向量组线性无关,则秩(AT)等于( ) A. 1 C. 3
B. 2 D. 4
6.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+λ2β
2
+…λsβs=0
B.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1+β1)+λ2(α2+β2)+…+λs(α
s
+βs)=0
C.有不全为0的数λ1,λ2,…,λs使λ1(α1-β1)+λ2(α2-β2)+…+λs
(αs-βs)=0
D.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=0 7.设矩阵A的秩为r,则A中( ) A.所有r-1阶子式都不为0
B.所有r-1阶子式全为0 D.所有r阶子式都不为0
C.至少有一个r阶子式不等于0
8.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 C.η1-η2是Ax=0的一个解
B.η1+η2是Ax=b的一个解 η1-η2是Ax=b的一个解
12129.设n阶方阵A不可逆,则必有( ) A.秩(A) B.秩(A)=n-1 D.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 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≤3 C. k=3 B. k<3 D. k>3 12.设A是正交矩阵,则下列结论错误的是( ) A.|A|2必为1 =AT B.|A|必为1 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=CTAC.则( ) 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.??23???34? B.??34???26? ?100??? C.?02?3????0?35??111???D.?120????102?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。错填或不填均无分。 15. 111356? . 92536?1?11???11?1?16.设A=?,B=??123????1?24?.则A+2B= . 17.设A=(aij)3×3,|A|=2,Aij表示|A|中元素aij的代数余子式(i,j=1,2,3),则(a11A21+a12A22+a13A23)2+(a21A21+a22A22+a23A23)2+(a31A21+a32A22+a33A23)2= . 18.设向量(2,-3,5)与向量(-4,6,a)线性相关,则a= . 19.设A是3×4矩阵,其秩为3,若η1,η2为非齐次线性方程组Ax=b的2个不同的解,则它的通解为 . 20.设A是m×n矩阵,A的秩为r( 21.设向量α、β的长度依次为2和3,则向量α+β与α-β的内积(α+β,α-β)= . 22.设3阶矩阵A的行列式|A|=8,已知A有2个特征值-1和4,则另一特征值为 . 23.设矩阵 ?0106???A=?1?3?3?????2108??2???,已知α=??1????2?是它的一个特征向量,则α所对应的特征 值为 . 24.设实二次型f(x1,x2,x3,x4,x5)的秩为4,正惯性指数为3,则其规范形为 . 三、计算题(本大题共7小题,每小题6分,共42分) 25.设 ?120???A=?340?????121?,B=?3?521110?5?23?1????240?.求(1)ABT;(2)|4A|. 26.试计算行列式 ?123?413?1?3. 27.设矩阵 ?423???A=?110?????123?,求矩阵B使其满足矩阵方程AB=A+2B. ?1??3??????3?0??,α2=??,α3=??2?2????4????1??0????1?,α4=??4????9???2???1?28.给定向量组α1=??0????3?.
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