全国20XX年度4月高等教育自学考试线性代数(经管类)试题答案
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.已知2阶行列式A.m?n
a1b1a2bb2b1?m,1?n,则b2c1c2a1?c1B.n?m
C.m?n
b2?( B )
a2?c2
D.?(m?n)
b1a1?c1b2b?1a2?c2a1b2bb2?1??m?n?n?m. a2c1c22.设A , B , C均为n阶方阵,AB?BA,AC?CA,则ABC?( D ) A.ACB
B.CAB C.CBA D.BCA
ABC?(AB)C?(BA)C?B(AC)?B(CA)?BCA. 3.设A为3阶方阵,B为4阶方阵,且|A|?1,|B|??2,则行列式||B|A|之值为( A ) A.?8
B.?2
C.2
D.8
||B|A|?|?2A|?(?2)3|A|??8. ?a11a12?4.A??a21a22?a?31a32A.PA
a13??a113a12??a23?,B??a213a22?aa33??313a32?
B.AP a13??100??100?????? a23?,P??030?,Q??310?,则B?( B )
?001??001?a33?????? C.QA D.AQ
?a11?AP??a21?a?31a12a22a32a13??100??a113a12????a23??030???a213a22???a33???001??a313a32a13??a23??B. a33??5.已知A是一个3?4矩阵,下列命题中正确的是( C ) A.若矩阵A中所有3阶子式都为0,则秩(A)=2 B.若A中存在2阶子式不为0,则秩(A)=2 C.若秩(A)=2,则A中所有3阶子式都为0 D.若秩(A)=2,则A中所有2阶子式都不为0 6.下列命题中错误的是( C ) ..A.只含有1个零向量的向量组线性相关
B.由3个2维向量组成的向量组线性相关
C.由1个非零向量组成的向量组线性相关 D.2个成比例的向量组成的向量组线性相关 7.已知向量组?1,?2,?3线性无关,?1,?2,?3,?线性相关,则( D ) A.?1必能由?2,?3,?线性表出 C.?3必能由?1,?2,?线性表出
B.?2必能由?1,?3,?线性表出 D.?必能由?1,?2,?3线性表出
注:?1,?2,?3是?1,?2,?3,?的一个极大无关组. 8.设A为m?n矩阵,m?n,则方程组Ax=0只有零解的充分必要条件是A的秩( D ) A.小于m
B.等于m C.小于n D.等于n
注:方程组Ax=0有n个未知量. 9.设A为可逆矩阵,则与A必有相同特征值的矩阵为( A ) A.AT
B.A2
C.A?1
D.A?
|?E?AT|?|(?E?A)T|?|?E?A|,所以A与AT有相同的特征值. 22210.二次型f(x1,x2,x3)?x1?x2?x3?2x1x2的正惯性指数为( C )
A.0 B.1 C.2 D.3
222,正惯性指数为2. f(x1,x2,x3)?(x1?x2)2?x3?y1?y2二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 11.行列式
20072008的值为_____________.
20092010200720082000200078????2. 2009201020002000910?1?13??20?T???AB?_____________. 12.设矩阵A??,,则B??201??01??????12??22?????20???ATB???10????20??. ?01???61??31??????13.设??(3,?1,0,2)T,??(3,1,?1,4)T,若向量?满足2????3?,则??__________.
??3??2??(9,3,?3,12)T?(6,?2,0,4)T?(3,5,?3,8)T. 14.设A为n阶可逆矩阵,且|A|??1,则||A?1|?_____________. n|A?1|?1??n. |A|15.设A为n阶矩阵,B为n阶非零矩阵,若B的每一个列向量都是齐次线性方程组Ax=0的解,则|A|?_____________.
n个方程、n个未知量的Ax=0有非零解,则|A|?0. ?x1?x2?x3?016.齐次线性方程组?的基础解系所含解向量的个数为_____________.
2x?x?3x?023?1?111??111?A???2?13?????0?31??,基础解系所含解向量的个数为n?r?3?2?1. ?????1?17.设n阶可逆矩阵A的一个特征值是?3,则矩阵?A2?必有一个特征值为_________.
?3??1111?1?A有特征值?3,则A2有特征值(?3)2?3,?A2?有特征值. 333?3??1?2?2???18.设矩阵A???2x0?的特征值为4,1,?2,则数x?_____________.
??200???由1?x?0?4?1?2,得x?2. ?1?a1/2?b19.已知A??1/2??00?0??0?是正交矩阵,则a?b?_____________. ?1??12(a?b)?0,得a?b?0. 由第1、2列正交,即它们的内积20.二次型f(x1,x2,x3)??4x1x2?2x1x3?6x2x3的矩阵是_____________.
?0?21????203??. ?130???三、计算题(本大题共6小题,每小题9分,共54分)
a21.计算行列式D?a2a?a3a解:D?a2a?a3bb2b?b3bb2b?b3cc2的值. c?c3bb2b3c1c2?abcac3a21bb21c c2cac2?a2c?c3a311?abc0b?a0b2?a2?abc(b?a)(c?a)
1b?ac?a?abc2b?a222c?ac?a
c2?a211?abc(b?a)(c?a)(c?b).
b?ac?a22.已知矩阵B?(2,1,3),C?(1,2,3),求(1)A?BTC;(2)A2.
?2??246?????T解:(1)A?BC??1?(1,2,3)??123?;
?3??369??????2???(2)注意到CBT?(1,2,3)?1??13,所以
?3????246???
A2?(BTC)(BTC)?BT(CBT)C?13BTC?13A?13?123?.
?369???
23.设向量组?1?(2,1,3,1)T,?2?(1,2,0,1)T,?3?(?1,1,?3,0)T,?4?(1,1,1,1)T,求向量组的秩及一个极大线性无关组,并用该极大线性无关组表示向量组中的其余向量.
?2??1解:A?(?1,?2,?3,?4)??3??1??1??0??0??0?11001?11??1??211??1??0?31?3???2101???010010210?31?11?01??11???1?0110?? ????10?3?3?2??????1??0?1?1?1?1??0?,向量组的秩为3,?1,?2,?4是1??0??01??11??10??01??000?2????000?1???1??10?1??0??011??0001????0000???一个极大无关组,?3???1??2.
?123???14?????24.已知矩阵A??012?,B??2(1)求A?1;(2)解矩阵方程AX?B. 5?.
?001??1?3??????123100??12010?3?????解:(1)(A,E)??012010???01001?2?
?001001??001001??????1?21??1001?21??????1??01001?2?,A??01?2?;
?00?001001?1??????1?21???14???4?9???????(2)X?A?1B??01?2??25???011?.
?00????1????1?3??1?3??x1?2x2?3x3?4?25.问a为何值时,线性方程组?2x2?ax3?2有惟一解?有无穷多解?并在有解时求出
?2x?2x?3x?623?1其解(在有无穷多解时,要求用一个特解和导出组的基础解系表示全部解).
解:
34?34??1234??12?12??????a2?. (A,b)??02a2???02a2???02?00a?30??2236??0?2?3?2???????