线性代数试卷答案

发布 2023-12-27 08:35:10 阅读 6675

大连海事大学2016-2017(2)《线性代数》(46学时)模拟试卷。

注:平时成绩满分20分,占成绩的20%,本试卷满分100分,占总成绩的80%。

一、 选择题(15分,每小题3分)

1、 若≠0,则= (a)

a)-40d(b)-40d (c)20d (d)-20d

2、设a、b为n阶方阵,则( a )

a)a且b不可逆,则必有ab不可逆(b)a或b不可逆,则必有a+b不可逆。

c)a且b可逆,则必有a+b可逆(d)a或b可逆,则必有ab可逆。

3、设, ,则d=( b )

a)(b)(c)(d)

4、设a是mxn矩阵,b是nxm矩阵,则线性方程组(ba)x=0( c )

a)当n<m时仅有零解(b)当n<m时必有非零解。

c)当n>m时必有非零解(d)当n>m时仅有零解。

5、a1,a2,a3线性无关,a2,a3,a4线性相关,则( a )

a)a4可由a1,a2,a3线性表示(b)a3可由a1,a2,a4线性表示。

c)a2可由a1,a3,a4线性表示(d)a1可由a2,a3,a4线性表示。

5*、若a,b均为n阶正定矩阵,则下列不是正定矩阵的是( d )

a)(b)c)(d)

二、 填空题(15分,每小题3分)

1、设,当时,k= 1。

2、设a,b分别为m、n阶方阵,且,则。

3、设向量组线性相关,则a= 1 。

4、设是3维向量空间的一组基,则由基到基的过渡矩阵为。

5、设,t为某常数,b为mx 3非零矩阵,m为大于3的整数,且ba=o,则r(b)= 1 ;t= 3

5*、设实对阵矩阵a与b=相似,则12 , 0 ,2 。

三、(10分)计算下列n阶行列式。其中。解:

四、(14分)设。

1)证明:b可逆,并求b-1;(2)求。

解:1)等式两端同时左乘a,右乘a-1,得即。

所以b可逆,且。

五、(10分)设有向量组。

1) 利用初等变换求向量组的秩和它的一个最大无关组;

2) 将其余向量用极大无关组线性表示。解:

故。而为极大无关组。

六、(10分)设有4元非齐次线性方程组ax=b,已知r(a)=3,为方程组ax=b的解,其中,试求出该方程组的全部解。

解:由r(a)=3,为方程组ax=b的解。

得ax=0的解空间维数为1,再由。

得ax=0的解空间的基础解系为。

故该方程组的全部解为。

七、(14分)设,,已知线性方程组ax=b存在2个不同的解,1)求λ,a;

2)求方程组ax=b通解。

解:1)、由题意知,

但是当λ=1是r(a)=1<r(a,b)=2,此时ax=b无解,λ=1

再由r(a)= r(a,b)得a=-2。

2)、由(1)可知,

所以ax=b的通解为。

八、(12分)已知非齐次线性方程组有3个线性无关的解,1)证明方程组系数矩阵a的秩r(a)=2;

2)求a,b得值及方程组的通解。

解:1) 设α1,α2,α3是方程组ax=β的3个线性无关的解,其中,则有。

可见α1-α2,α1-α3是对应齐次线性方程组ax=的解,且线性无关(否则,易推出α1,α2,α3线性相关,矛盾)。

所以n-r(a)≥2,即4-r(a)≥2,r(a)≤2。

又因为矩阵a中有一个2阶子式=-1≠0,所以r(a)≥2。

所以r(a)=2

2) 因为。

由(1)可知r(a)=2,则,所以对原方程组的增广矩阵进行初等行变换得,故。

选取x3,x4为自由变量,则方程组的通解为。

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