线性代数A试卷答案

发布 2023-12-27 08:35:10 阅读 1031

一、填空题(共15分,每小题3分)

1. 行列式中元素5的代数余子式的值为 -15

2. 已知行列式 4 .

3. 设矩阵,求 2 .

4. 已知向量组线性相关,则数 7 .

5.向量,,正交,则 -1 .

二、选择题(共15分,每小题3分)

1. 设,为阶方阵,则下列等式一定成立的是( c )

2. 设为n阶方阵,的秩, 那么在的n个列向量中( a )

)必有r个列向量线性无关;

)任意r个列向量线性无关;

)任意r个列向量都构成极大线性无关组;

)任何一个列向量都可以由其它r个列向量线性表出。

3.元线性方程组满足,则该方程组( b ).

)有唯一解 ()有无穷多组解 ()无解 ()无法确定。

4. 设矩阵a的特征值为1,2,3,则矩阵的特征值为( d ).

5.若~,下列说法不正确的是( d )

与有相同的特征多项式。

三、(10分)设,.求(1);(2).

解:(1)(2分)(5分)

2)|2a|=23|a|=8|a| (7分),而(9分)

所以|2a|=8·(-2)=-16(10分)

四、(10分)求解矩阵方程,其中。

解:(方法一)

故(10分)

方法二)由,所以a可逆(1分)

故(7分)从而(10分).

方法三)由,所以a可逆。(1分)

7分)从而(10分).

五、(10分)求非齐次线性方程组的通解(用对应的齐次线性方程组的基础解系表示通解).

解:对增广矩阵施行初等行变换:

3分)4分),得。

对应齐次线性方程组的一个基础解系为(6分),所求方程组的一个特解为(8分),于是所求方程组的通解为,.(10 分)

六、(10分)求向量组。

的秩,一个极大无关组,并把其余向量表示为这个极大无关组的线性组合。

解:(2分)(5分)

5分)(7分)

向量组的秩为3(8分),一个极大无关组为(9分),且。(10分)

七、(10分)用施密特正交化方法把向量组。

正交化。解:取(1分)

3分)(5分)

(7分)(10分)

八(12分)设矩阵,求:(1)求矩阵的特征值与特征向量(8分);

2)求正交矩阵,使得为对角矩阵(4分).

解:(1)由,知特征值为,(2分).

对于,解方程组,即,特征向量;(4分)

故矩阵的属于特征值的全部特征向量为()(5分);

对于,解方程组,即,特征向量。(7分)

故矩阵的属于特征值的全部特征向量为()(8分);

2)单位化,得,.(10分) 令(11分),则(12分)

九、(8分)设是四元非齐次线性方程组的两个解向量,且。 若已知,,求该方程组的通解。

解:由。 故方程组的基础解系所含向量个数为n-r=1(3分),又由,所以为方程组的一个基础解系(6分),取作为方程组的一个特解,所以方程组的通解为,.(8分)(或)

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