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专升本线性代数期末考试题及答案

来源:湖北专升本网 浏览次数:610 发布时间:2023-08-29 09:12:18

线性代数题?

简单计算一下即可,答案如图所示

求湖南科技大学历年线性代数B期末考试试题及答案

湖南科技大学 考试中心制作

一. 单项选择题(本大题共4小题,每小题2分,总计 8 分 )

1、设表示排列的逆序数,则=( )

(A) 0, (B) 2, (C) -2, (D) 1

2、设是5阶的可逆方阵,是的伴随矩阵,则有( )

(A) (B) (C) (D)

3、设 则( ).

(A) 1, (B) -1, (C) 7, (D) -7

4、设,, 则向量组( )。

(A) 其秩为, (B) 线性无关, (C) 其秩为, (D) 其秩为

5、设,是给单位矩阵第2行(列)乘以3所得的3阶初等方阵,则等于( )

(A) (B) (C) (D)

6、设矩阵,,则向量的长度等于

(A) 3, (B) , (C) 14, (D)

7、设是由向量,,生成的向量空间,则的维数等于( )

(A) 3, (B) 4, (C) 1, (D) 2

8、已知向量组U线性相关,则在这个向量组中( )

(A) 必有一个零向量。 (B) 至少有一个向量可经由其余向量线性表出。

(C). 必有两个向量成比例。 (D) 所有向量都可以经由其余向量线性表出.

二. 填空(本大题共 2 小题,每小题5分,总计 10 分 )

1、设向量组线性无关,而都能由向量组线性表出,则向量组的秩为______。

2、已知向量,,,若用的线性组合来表示, 即, 则分别为:______、______、______。

3、设,,, 如果向量组与向量组等价,则向量组的秩等于________。

4、设矩阵,,,, 则的秩等于_________。

三. 解答下列各题 (本大题 10 分 )

设,求

四. 解答下列各题 (本大题 12 分 )

1、 计算行列式 的值。

2、计算行列式 的值。

五. 解答下列各题 (本大题 10 分 )

1、设, 求.

2、解线性代数方程组。



3、解矩阵方程

4、 ;

5、 .

解 (1)

故逆矩阵为

(2)

故逆矩阵为

六. 解答下列各题 (本大题 10 分 )

1、设,求的秩。

2、设,,,求向量组的秩。

3、利用初等行变换求下列矩阵的列向量组的一个最大无关组:

(1) ; (2) .

解 (1)

所以第1、2、3列构成一个最大无关组.

(2)



所以第1、2、3列构成一个最大无关组.

4.求下列向量组的秩,并求一个最大无关组:

(1) ,,;

(2) ,,.

解 (1) 线性相关.



秩为2,一组最大线性无关组为.

(2)

秩为2,最大线性无关组为.

七. 求线性代数方程组的通解 (本大题 16 分 )

1、

2、

3、

4、

解:(1) 对系数矩阵实施行变换:

即得

故方程组的解为

(2) 对系数矩阵实施行变换:

即得

故方程组的解为

(3) 对系数矩阵实施行变换:

即得

(4) 对系数矩阵实施行变换:

即得 故方程组的解为

5、

6、

7、

8、

解:(1) 对系数的增广矩阵施行行变换,有

而,故方程组无解.

(2) 对系数的增广矩阵施行行变换:

即得亦即

(3) 对系数的增广矩阵施行行变换:

即得 即

(4) 对系数的增广矩阵施行行变换:

即得 即

9、取何值时,非齐次线性方程组

(1)有唯一解;(2)无解;(3)有无穷多个解?

解 (1) ,即时方程组有唯一解.

(2)



得时,方程组无解.

(3) ,由,

得时,方程组有无穷多个解.

10.非齐次线性方程组

当取何值时有解?并求出它的解.



方程组有解,须得

当时,方程组解为

当时,方程组解为

11.设

问为何值时,此方程组有唯一解、无解或有无穷多解?并在有无穷多解

时求解.



当,即 且时,有唯一解.

当且,即时,无解.

当且,即时,有无穷多解.

此时,增广矩阵为

原方程组的解为 ()

八. 解答下列各题 (本大题 12 分 )

1、求下列矩阵的特征值及其特征向量

解:①

故的特征值为.

② 当时,解方程,由

得基础解系

故是对应于的全部特征值向量.

当时,解方程,由

得基础解系

故是对应于的全部特征值向量

当时,解方程,由

得基础解系

故是对应于的全部特征值向量.

2、求下列矩阵的特征值及其特征向量

解:

故得特征值为.

当时,由

解得

单位特征向量可取:

当时,由

解得

单位特征向量可取:

当时,由

解得.

单位特征向量可取:

得正交阵

九.(本大题 10 分 )设3阶对称矩阵的特征值为6,3,3,且已知与特征值6对应的特征向量为,求.

解 设

由,知 ①

3是的二重特征值,根据实对称矩阵的性质定理知的秩为1,

故利用①可推出

秩为1.

则存在实的使得②成立.

由①②解得.

得.

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湖南科技大学 考试中心制作

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答案:
湖南科技大学 考试中心制作

线性代数B试卷标准答案

试卷号:0602A

学校:湖南科技大学 院系:

专业: 年级: 班级:

一. 单项选择题(本大题共 3 小题,每小题 3分,总计 9 分 )

CCB

二. 填空(本大题共 2 小题,每小题 5分,总计 10 分 )

1、1

2、0, -1

三. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

8

四. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

Dn=2Dn-1-Dn-2 4

Dn-Dn-1=Dn-1-Dn-2=¼=D2-D1=3-2=1 2

Dn=Dn-1+1=¼=D1+n-1=2+n-1=n+1 2

五. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

令 5

B16=E, C16=E. 10

16

六. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

因为 , 10

故a1, a2, a3线性无关, 13

该向量组的秩为 3. 16

七. 解答下列各题 (本大题16 分 )

10

16

八. 解答下列各题 (本大题 17 分 )

因A~B, 故A的特征值为l1=1, l2=l3=3. 5

|A-lE|=(3-l)2(1-l)+2ab+(l-2)(a2+b2)

当l1=1时, 2ab-(a2+b2)=(a-b)2=0 , 故a=b ¼(1) 10

当l2=l3=3 时, 2ab+(a2+b2)=(a+b)2=0,故a=-b ¼(2) 15

由 (1),(2) 得a=b=0 17

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线性代数B试卷标准答案

试卷号:0602B

学校:湖南科技大学 院系:

专业: 年级: 班级:

一. 单项选择题(本大题共 3 小题,每小题 3分,总计 9 分 )

ACC

二. 填空(本大题共 3 小题,每小题 4分,总计 12 分 )

1、2n-1(a+b)

2、 .

3、a1+a2+a3+a4=0

三. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

4

8

四. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

4

8

五. 解答下列各题 (本大题 15 分 )

因, 故, 线 性 无 关 , 10

向量组本身是其极大线性无关组. 15

六. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

10

16

七. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

|A|=12¹0, 所以A可逆. 6

16

八. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

A的三个特征值为-1, 2, y. 4

则-1+2+y=-2+x+1得y=x-2. 8

又由 12

得y=-2 ,所以x=0. 16

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线性代数B试卷标准答案

试卷号:0602A

学校:湖南科技大学潇湘学院 院系:

专业: 年级: 班级:

一. 单项选择题(本大题共 3 小题,每小题 3分,总计 9 分 )

CCB

二. 填空(本大题共 2 小题,每小题 5分,总计 10 分 )

1、1

2、0, -1

三. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

8

=-8

四. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

Dn=2Dn-1-Dn-2 4

Dn-Dn-1=Dn-1-Dn-2=¼=D2-D1=3-2=1 2

Dn=Dn-1+1=¼=D1+n-1=2+n-1=n+1 2

五. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

令 5

B16=E, C16=E. 10

16

六. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

因为 , 10

故a1, a2, a3线性无关, 13

该向量组的秩为 3. 16

七. 解答下列各题 (本大题16 分 )

10

16

八. 解答下列各题 (本大题 17 分 )

因A~B, 故A的特征值为l1=1, l2=l3=3. 5

|A-lE|=(3-l)2(1-l)+2ab+(l-2)(a2+b2)

当l1=1时, 2ab-(a2+b2)=(a-b)2=0 , 故a=b ¼(1) 10

当l2=l3=3 时, 2ab+(a2+b2)=(a+b)2=0,故a=-b ¼(2) 15

由 (1),(2) 得a=b=0 17

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线性代数B试卷标准答案

试卷号:0602B

学校:湖南科技大学潇湘学院 院系:

专业: 年级: 班级:

一. 单项选择题(本大题共 3 小题,每小题 3分,总计 9 分 )

ACC

二. 填空(本大题共 3 小题,每小题 4分,总计 12 分 )

1、2n-1(a+b)

2、 .

3、a1+a2+a3+a4=0

三. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

4

8

四. 解答下列各题 (本大题 8 分 )

4

8

五. 解答下列各题 (本大题 15 分 )

因, 故, 线 性 无 关 , 10

向量组本身是其极大线性无关组. 15

六. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

10

16

七. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

|A|=12¹0, 所以A可逆. 6

16

八. 解答下列各题 (本大题 16 分 )

A的三个特征值为-1, 2, y. 4

则-1+2+y=-2+x+1得y=x-2. 8

又由 12

得y=-2 ,所以x=0. 16

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求大家帮忙解答一个线性代数的题目。具体看问题补充

第一步. 计算A的特征多项式f(x)=|xE-A|=(x-7)^2(x+2), 从而A的特征值为x_1=7,x_2=-2 第二步 求特征值的线性无关的特征向量 特征值7的特征向量满足(7E-A)X=0, 解方程组得到:X_1=(1,-2,0)^T,X_2=(0,-2,1)^T. 特征值6的特征向量满足(-2E-A)X=0, 解方程组得到:X_3=(2,1,2)^T. 第三步 将上面的特征向量做施密特正交化处理.相信你能明白. 主要问题就是特征值算错了! 望采纳!

I=I-B*B*B=(I-B)(I+B+B^2) 故 I-B 可逆,--> B-I 可逆,满秩矩阵 R(AB-A)=R[A(B-I)] =RA=2

A B C A B

第一个矩阵记为A,第二个矩阵记为B,两相似矩阵有相同特征值,所以2是A的特征值,所以|2E-A|=0,可以解出a=0。而a=0时,不论b取何值,都可以直接验证A相似于B,所以答案是(B)。经济数学团队帮你解答,请及时采纳。谢谢!

【知识点】 若矩阵A的特征值为λ1,λ2,...,λn,那么|A|=λ1·λ2·...·λn 【解答】 |A|=1×2×...×n= n! 设A的特征值为λ,对于的特征向量为α。 则 Aα = λα 那么 (A²-A)α = A²α - Aα = λ²α - λα = (λ²-λ)α 所以A²-A的特征值为 λ²-λ,对应的特征向量为α A²-A的特征值为 0 ,2,6,...,n²-n 【评注】 对于A的多项式,其特征值为对应的特征多项式。 线性代数包括行列式、矩阵、线性方程组、向量空间与线性变换、特征值和特征向量、矩阵的对角化,二次型及应用问题等内容。

1. 我给个主要过程, 细节你写一下就明白了. 按顺序进行如下变换 (行列式的值不改变): 将第1列加到第2列上, 将第2列加到第3列上, ..., 将第n-1列加到第n列上. 变换后行列式是下三角的, 其值等于对角线元素的乘积, 即a[1]a[2]...a[n-1]·n (右下角的元素为n). 2. 由AB = 0, B的列向量都是线性方程组AX = 0的解. r(A) = n-1, 故AX = 0的解空间维数为n-r(A) = 1. 因此r(B) = B的列秩 ≤ 1, 而B不是零矩阵(这应该是条件之一), 故r(B) = 1.

答案:Ax=b

A是错误的,因为线性无关的充要条件是“若对于所有为零的s个数k1,k2,...,ks,使得k1a1+k2a2+...+ksas=0,则向量组a1,a2,...,as线性无关”因此A不对。 B只有a1、a2、a3...是线性相关的并不说明其是a1、a2、a3...的极大线性无关组。因此不正确。 C是正确的。书上应该有证明。 将选项一一带入即: A(a1+a2)=2b A(t+1/2a1+1/2a2)=b A(a1-a2)=0 A(t+a1+a2)=2b 答案便是B 必要非充分条件

解: 问题转化为线性方程组 (α1,α2,α3)X=β 解的存在性问题 系数行列式 |α1,α2,α3|= 1 1 -1 2 a+2 -b-2 0 -3a a+2b c2-c1,c3+c1 1 0 0 2 a -b 0 -3a a+2b = a(a+2b)-3ab = a(a-b). 所以当a≠0且a≠b时, 方程组有唯一解, 即β能由α1,α2,α3唯一线性表示. 当a=0时, 增广矩阵 (α1,α2,α3,β)= 1 1 -1 1 2 2 -b-2 3 0 0 2b -3 r2-2r1 1 1 -1 1 0 0 -b 1 0 0 2b -3 r3+2r2 1 1 -1 1 0 0 -b 1 0 0 0 -1 此时方程组无解, 即β不能由α1,α2,α3线性表示 当a=b≠0时, 增广矩阵 (α1,α2,α3,β)= 1 1 -1 1 2 a+2 -a-2 3 0 -3a 3a -3 r2-2r1 1 1 -1 1 0 a -a 1 0 -3a 3a -3 r3+3r2 1 1 -1 1 0 a -a 1 0 0 0 0 此时方程组有无穷多解, β能由α1,α2,α3线性表示,且表示不唯一

答案提示很清楚了 m*n矩阵A和B等价=>r(A)=r(B) 初等变换不变矩阵的秩(定理)证明书上应该有 r(A)=r(B) 则他们可以化为等价标准型a b 矩阵等价关系的传递性则 m*n矩阵A和B等价

求线性代数题答案 问题详见补充

解: 由已知, 二次型f的矩阵 A =
5 a
a 5
与 B =
7 0
0 b
相似.

而相似矩阵有相同的行列式和迹, ----!!!知识点!!!
所以
|A| = 25-a^2 = 7b = |B|
tr(A) = 5+5 = 7+b = tr(B)
解得: b=3, a=2 (因为a>0, 故舍弃a=-2)

所以A的特征值为 λ1=7, λ2=3.

A-7E=
-2 2
2 -2
-->
1 -1
0 0
得特征值 (1,1)', 单位化得 a1=(1/√2,1/√2)'.

A-3E=
2 2
2 2
-->
1 1
0 0
得特征值 (1,-1)', 单位化得 a2=(1/√2,-1/√2)'.

令P=(a1,a2)=
1/√2 1/√2
1/√2 -1/√2
则X=PY是正交变换, 使得 f = 7y1^2+3y2^2.

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