2019线性代数试卷答案

发布 2023-12-27 08:45:10 阅读 7915

线性代数模拟试卷答案(仅供参考)

一.1.4; 2. +k (k为任意数); 3. =y-y+5y

二.三.1.解:原式==1×(-1)(4分)=2=2(1分)=-2=88(1分)

2.解:用初等变换法。

(2分)

所以a= (4分)

3.= 2分)

与原方程组同解方程,得特解x=,对应的其次线性方程组的基础解系=, 3分)

方程组的通解是x+k+k ( k, k为任意数)(1分)

4.解:由ax+b=x得(e-a)x=b

因为e-a===3≠0,所以e-a可逆,于是x=(e-a) b(2分)

由于。因此x=。(4分)

5.解:因为a和b相似, (2分),于是有,化简得(2分)

解得:(2分)

6.解:已知a=2,a=2,所以。

a=a(2+)=2 a+ a=4+2 (3分)

4+2=6=2 (3分)

四.解:(1)因为a的特征多项式为。

==(1)(+2),故a的特征值为=1(二重),=2. (2分)

将=1代入特征方程组(e-a)x=0得x=0,其基础系为=,

故矩阵a的属于特征值=1的所有特征向量为k+ k(k, k不全为0). 2分)

将=-2代入特征方程组()x=0得x=0,其基础解系为=

故矩阵a的属于特征值=-2的所有特征向量为k(k≠0)(2分)

2)因a有3个线性无关的特征向量,,,故a可相似对角化。(1分) 令p==,则p为可逆矩阵,且pap=λ为对角矩阵。(3分)

五.解:(1)二次型对应的矩阵a= (1分)

解得a的特征值=-2, =1, =4 (1分)

将=-2代入特征方程得(-2-a)x=0

2e+a=得方程组基础解系= 单位化得= (1分)

将=1代入特征方程得(e-a)x=0

e-a=得方程组基础解系为=,单位化= (1分)

将=4代入特征方程得(4e-a)x=0

4e-a=得方程组。

基础解系=,单位化= (1分)

令u==,得正交变换x=uy (2分)

的标准型 =xax=yuauy=-2y+y+4y (1分)

由于a有特征值=-2<0,所以二次型不是正定二次型。(2分)

六.解:因为=0,所以a有特征值2 (1分)

又知a是正交矩阵且》0,所以a的另一个特征值为,因此a的特征值分别是=2, =设(a)=a+2e,则(2)=4,()2=,(1分)

所以=4×=10 (1分)

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