一、單項選擇題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
1.設 , , 為同階方陣,下面矩陣的運算中不成立的是( C )
A. B.
C. D.
2.已知 ,那么 ( B )
A. B. C. D.12
3.若矩陣 可逆,則下列等式成立的是( C )
A. B. C. D.
4.若 , , ,則下列矩陣運算的結果為 矩陣的是( D )
A. B. C. D.
與 都是 矩陣,由此可以將前三個(gè)選項排除. |
5.設有向量組 : ,其中 線(xiàn)性無(wú)關(guān),則( A )
A. 線(xiàn)性無(wú)關(guān) B. 線(xiàn)性無(wú)關(guān)
C. 線(xiàn)性相關(guān) D. 線(xiàn)性相關(guān)
整體無(wú)關(guān) 部分無(wú)關(guān). |
6.若四階方陣 的秩為3,則( B )
A. 為可逆陣 B.齊次方程組 有非零解
C.齊次方程組 只有零解 D.非齊次方程組 必有解
7.設 為 矩陣,則 元齊次線(xiàn)性方程 存在非零解的充要條件是( B )
A. 的行向量組線(xiàn)性相關(guān) B. 的列向量組線(xiàn)性相關(guān)
C. 的行向量組線(xiàn)性無(wú)關(guān) D. 的列向量組線(xiàn)性無(wú)關(guān)
存在非零解的充要條件是 ,即 的列向量組線(xiàn)性相關(guān). |
8.下列矩陣是正交矩陣的是( A )
A. B.
C. D.
9.二次型 ( 為實(shí)對稱(chēng)陣)正定的充要條件是( D )
A. 可逆 B.
C. 的特征值之和大于0 D. 的特征值全部大于0
10.設矩陣 正定,則( C )
A. B. C. D.
二、填空題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
11.設 , ,則 _____________.
12.若 ,則 _____________.
13.設 ,則 _____________.
14.已知 ,則 _____________.
15.向量組 的秩為_____________.
16.設齊次線(xiàn)性方程 有解 ,而非齊次線(xiàn)性方程且 有解 ,則 是方程組_____________的解.
17.方程組 的基礎解系為_____________.
18.向量 正交,則 _____________.
19.若矩陣 與矩陣 相似,則 _____________.
20.二次型 對應的對稱(chēng)矩陣是_____________.
三、計算題(本大題共6小題,每小題9分,共54分)
21.求行列式 的值.
解:
.
22.已知 , , , ,矩陣 滿(mǎn)足方程 ,求 .
解:由 ,得 ,于是
.
23.設向量組為 , , , ,求向量組的秩,并給出一個(gè)極大線(xiàn)性無(wú)關(guān)組.
解:
,
向量組的秩為2, 是一個(gè)極大線(xiàn)性無(wú)關(guān)組.
24.求 取何值時(shí),齊次方程組 有非零解?并在有非零解時(shí)求出方程組的通解.
解:
, 或 時(shí),方程組有非零解;
時(shí),
, ,通解為 , 為任意實(shí)數;
時(shí),
, ,通解為 , 為任意實(shí)數.
25.設矩陣 ,求矩陣 的全部特征值和特征向量.
解:
,特征值 , .
對于 ,解齊次線(xiàn)性方程組 :
, ,基礎解系為 , ,對應的全部特征向量為 , 是任意不全為零的常數;
對于 ,解齊次線(xiàn)性方程組 :
, ,基礎解系為 ,對應的全部特征向量為 , 是任意非零常數.
26.用配方法求二次型 的標準形,并寫(xiě)出相應的線(xiàn)性變換.
解:
作可逆線(xiàn)性變換
,
得標準形
.
四、證明題(本大題共1小題,6分)
27.證明:若向量組 線(xiàn)性無(wú)關(guān),而
,
則向量組 線(xiàn)性無(wú)關(guān)的充要條件是 為奇數.
證:設 ,即 ,
由 線(xiàn)性無(wú)關(guān),可得齊次方程組 ,其系數行列式
,
當且僅當 為奇數時(shí), ,齊次方程組只有零解, 線(xiàn)性無(wú)關(guān).