第一章 行列式
第1节 n 阶行列式的定义
例1.1.1
答案:8
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.2
n(n−1)
答案:
2
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.3
答案:a a a −a a a +a a a −a a a +a a a −a a a
11 22 33 11 23 33 12 23 31 12 21 33 13 21 32 13 22 31
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.4
答案:k =1;i=5;该项符号为正。
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.5
答案:x4系数为6,x3系数为−4。
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.6
答案:−8
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
例1.1.7
答案:240
详细讲解—见线代1 n阶行列式及其定义
第2节 行列式的性质
例1.2.1
答案:−7
详细讲解—见线代2 行列式的性质
例1.2.2
答案:−3详细讲解—见线代2 行列式的性质
例1.2.3
答案:D
详细讲解—见线代2 行列式的性质
例1.2.4
答案:A
详细讲解—见线代2 行列式的性质
第3 节 行列式按行按列展开
例1.3.1
答案:−16
详细讲解—见线代3 行列式的展开定理
例1.3.2
答案:150
详细讲解—见线代3 行列式的展开定理
例1.3.3
答案:A
详细讲解—见线代3 行列式的展开定理
例1.3.4
答案:0
详细讲解—见线代3 行列式的展开定理
例1.3.5
答案:B
详细讲解—见线代3 行列式的展开定理
第4节 行列式的计算
例1.4.1
答案:38
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.2
答案:12
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.3 b b b b
答案:a − 1 b− 1 b− 1 b− 1 ba a a a
1 a a a a 2 3 4 5
2 3 4 5
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.4
答案: x+(n−1)a
⋅(x−a)n−1
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.5
答案:a xn +a xn−1+a xn−2 +a xn−3 ++a x2 +a x+a
n n−1 n−2 n−3 2 1 0
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.6
a a a
答案:1+ 1 + 2 ++ n bb b
b b b 1 2 n
1 2 n
详细讲解—见线代4 行列式的计算
例1.4.7
答案:证明略
详细讲解—见线代4 行列式的计算
第5 节 克莱姆法则
例1.5.1
答案:D =10,D =−15,D =20,D =−25
1 2 3 4
详细讲解—见线代5 克莱姆法则
例1.5.2
答案:D
详细讲解—见线代5 克莱姆法则
例1.5.3
答案:当D≠0即λ≠1时,方程组有唯一解。
详细讲解—见线代5 克莱姆法则第二章 矩阵
第1 节 矩阵及其计算1
例2.1.1
2 2 2
答案:
−1 −1 −2
详细讲解—见线代6 矩阵及其计算1
例2.1.2
答案:D
详细讲解—见线代6 矩阵及其计算1
例2.1.3
−1 1 3
13 −1
答案:AB= ,BA=
8 −3 6
0 −5
4 0 12
详细讲解—见线代6 矩阵及其计算1
例2.1.4
−6 −32
答案:AB= ,BA=0
8 16
详细讲解—见线代6 矩阵及其计算1
第2 节 矩阵及其计算2
例2.2.5
1 n
答案:
0 1
详细讲解—见线代7 矩阵及其计算2
例2.2.6
λn
1
λn
答案:An = 2
λn
n
详细讲解—见线代7 矩阵及其计算2
例2.2.7 1 2 3
(−2)99 2⋅(−2)99 3⋅(−2)99
答案:ATB= 0 0 0 , ( ATB )100 = 0 0 0
−1 −2 −3
299 2100 3⋅299
详细讲解—见线代7 矩阵及其计算2
例2.2.8
答案:证明略
详细讲解—见线代7 矩阵及其计算2
例2.2.9
答案:−54
详细讲解—见线代7 矩阵及其计算2
第3 节 矩阵的逆1
例2.3.1
1 2 1
答案:A* = 0 2 2
1 0 1
详细讲解—见线代8 矩阵的逆1
例2.3.2
答案:A−1 = A2 −A+E
详细讲解—见线代8 矩阵的逆1
例2.3.3
1/2 1 1/2
答案:A−1 = 0 1 1
1/2 0 1/2
详细讲解—见线代8 矩阵的逆1
第4 节 矩阵的逆2
例2.4.4
答案:B
详细讲解—见线代9 矩阵的逆2
例2.4.5
答案:C
详细讲解—见线代9 矩阵的逆2例2.4.6
答案:A
详细讲解—见线代9 矩阵的逆2
例2.4.7
−2 −6 0
答案:
( A−1)*
=
−4 −10 0
−2 2 −4
详细讲解—见线代9 矩阵的逆2
第5 节 分块矩阵
例2.5.1
答案:2
详细讲解—见线代10 分块矩阵
例2.5.2
1/3 0 0
答案:A−1 = 0 1 −1
0 −2 3
详细讲解—见线代10 分块矩阵
例2.5.3
答案:−6
详细讲解—见线代10 分块矩阵
例2.5.4
B−1 0
答案:A−1 =
−D−1CB−1 D−1
详细讲解—见线代10 分块矩阵
例2.5.5
答案:(aa −bb )⋅(a a −bb )
1 4 1 4 2 3 2 3
详细讲解—见线代10 分块矩阵
第6 节 初等变换与初等矩阵1
例2.6.11 0 1 1
答案: 0 1 1/2 1
0 0 0 0
详细讲解—见线代11 初等变换与初等矩阵
第7 节 初等变换与初等矩阵2
例2.7.2
答案:过程略,详见例2.7.2
详细讲解—见线代12 初等变换与初等矩阵
例2.7.3
答案:C
详细讲解—见线代12 初等变换与初等矩阵
例2.7.4
答案:B
详细讲解—见线代12 初等变换与初等矩阵
例2.7.5
−2 1 0
答案:A−1 = −13/2 3 −1/2
−16 7 −1
详细讲解—见线代12 初等变换与初等矩阵
例2.7.6
1 2 5
答案:X = A−1B= 2 −9 −8
0 −4 −6
详细讲解—见线代12 初等变换与初等矩阵
第8 节 矩阵的秩1
例2.8.1
答案:r(A)=2
详细讲解—见线代13 矩阵的秩1
例2.8.2
答案:r(A)=3详细讲解—见线代13 矩阵的秩1
例2.8.3
答案:λ=5;µ=1
详细讲解—见线代13 矩阵的秩1
第9 节 矩阵的秩2
例2.9.4
答案:证明略
详细讲解—见线代14 矩阵的秩2
例2.9.5
答案:R(A)=R(B)=m
详细讲解—见线代14 矩阵的秩2
例2.9.6
答案:证明略
详细讲解—见线代14 矩阵的秩2
例2.9.7
答案:R(AB)=2
详细讲解—见线代14 矩阵的秩2
例2.9.8
(1)有唯一解时⇔r(A)=r(A|β)=4⇔a为任意值,b≠-52;
答案:(2)无解时⇔r(A)< r(A|β)⇔a≠-1且b=-52;
(3)有无穷多解时⇔r(A)=r(A|β)<4⇔a=-1且b=-52;
详细讲解—见线代14 矩阵的秩2第三章 向量
第1节 向量及其运算
【本节无例题】
详细讲解—见线代15 向量及其运算
第2 节 向量的线性相关与线性表示
例3.2.1
α,α,α无关⇔|ααα |≠0⇔t ≠5;
答案: 1 2 3 1 2 3
α,α,α相关⇔|ααα |=0⇔t=5
1 2 3 1 2 3
详细讲解—见线代16 向量的线性相关与线性无关
例3.2.2
答案:证明略
详细讲解—见线代16 向量的线性相关与线性无关
例3.2.3
答案:−1
详细讲解—见线代16 向量的线性相关与线性无关
例3.2.4
答案:C
详细讲解—见线代16 向量的线性相关与线性无关
第3 节 向量的线性表示法与向量组的等价 1
例3.3.1
答案:β可由α,α,α线性表示
1 2 3
详细讲解—见线代17 向量的线性表示法与向量组的等价1
例3.3.2
答案:
(1)β可由向量组A 线性表出且表法唯一⇔r(ααα)=r(ααα |β)=3⇔a≠0且a≠b;
1 2 3 1 2 3
(2)β不能由向量组A 线性表出⇔r(ααα)<r(ααα |β)⇔a=0且a≠b;
1 2 3 1 2 3
(3)β可由向量组A 线性表出且表法不唯一⇔r(ααα)=r(ααα |β)<3⇔a=b且a≠0;
1 2 3 1 2 3
详细讲解—见线代17 向量的线性表示法与向量组的等价1
第4 节 向量的线性表示法与向量组的等价 2例3.4.3
答案:a=1
详细讲解—见线代18 向量的线性表示法与向量组的等价2
例3.4.4
答案:证明略
详细讲解—见线代18 向量的线性表示法与向量组的等价2
例3.4.5
答案:B
详细讲解—见线代18 向量的线性表示法与向量组的等价2
第5 节 向量的秩与最大线性无关组 1
例3.5.1
答案:C
详细讲解—见线代19 向量组的秩与极大线性无关组1
例3.5.2
答案:D
详细讲解—见线代19 向量组的秩与极大线性无关组1
第6 节 向量的秩与最大线性无关组 2
例3.6.3
(1)当c=2时,r(αααα)=3,α,α,α即为 T 的一个最大无关组;
1 2 3 4 1 2 3
答案:
(2)当c≠2时,r(αααα)=4,α,α,α,α即为 T 的一个最大无关组。
1 2 3 4 1 2 3 4
详细讲解—见线代20 向量组的秩与极大线性无关组2
例3.6.4
(1)r(A)=2=r(αααα),α,α即为 A 的一个最大无关组;
1 2 3 4 1 2
答案: 1 5
(2)α =− α − α;α =2α −α
3 2 1 2 2 4 1 2
详细讲解—见线代20 向量组的秩与极大线性无关组2
第7 节 向量空间的基与维数(仅数一)例3.7.1
9
答案:t =−
4
详细讲解—见线代21 向量空间(仅数一)
例3.7.2
x 1
1
答案: x = 1/2
2
x −1/2
3
详细讲解—见线代21 向量空间(仅数一)
例3.7.3
1 −4 2 1
−2 10 5 −2
(1)C =
答案: 0 0 4 −1
0 0 −10 3
(2)β=−8α +21α +4α −10α
1 2 3 4
详细讲解—见线代21 向量空间(仅数一)第四章 线性方程组
第1 节 齐次线性方程组的求解
例4.1.1
−1 −1
1 0
答案:ξ = 0 ,ξ =−1,通解为kξ+kξ,k ,k ∈R。
1 2 1 1 2 2 1 2
0 0
0 1
详细讲解—见线代22 齐次线性方程组的求解
例4.1.2
2 2
1 1
答案:ξ=−1,通解为 k−1,k∈R。
2 2
1 1
详细讲解—见线代22 齐次线性方程组的求解
第2 节 非齐次线性方程组解集的结构
例4.2.1
−2 −2 −6 6
1 1 5 −4
答案:ξ = 1 ,ξ = 0 ,ξ = 0 ,η= 0 ,通解为kξ+kξ +kξ +η,kk k ∈R。
1 2 3 1 1 2 2 3 3 1 2 3
0 1 0 0
0 0 1 0
详细讲解—见线代23 非齐次线性方程组的求解
例4.2.2
−2 1 0
1 −2 1
答案:ξ = ,ξ = ,η= ,通解为kξ+kξ +η,kk ∈R。
1 1 2 0 0 1 1 2 2 1 2
0 1 0
详细讲解—见线代23 非齐次线性方程组的求解例4.2.3
(1)|A|=1−a4
1 0 1 0
答案: 1 −1 1 −1
(2)ξ=
,η=
,通解为k
+
,k∈R
1 0 1 0
1 0 1 0
详细讲解—见线代23 非齐次线性方程组的求解
例4.2.4
答案:C
详细讲解—见线代23 非齐次线性方程组的求解第五章 矩阵的特征值与特征向量
第1 节 矩阵的特征值与特征向量 1
例5.1.1
−1
当λ=λ =1时,α = −2 ,kα(k ≠0)为λ=λ =1的全体特征向量;
1 2 1 1 1 1 1 2
1
答案:
0
当λ =2时,α = 0 ,kα(k ≠0)为λ =2的全体特征向量.
3 2 2 2 2 3
1
详细讲解—见线代24 特征值与特征向量的概念与性质1
例5.1.2
答案:
1
α = 0 ,λ=−1的全体特征向量为kα(k ≠0);
1 1 1 1 1
1
1/4 1/4
α = 1 ,α = 0 ,kα+kα(k k 不全为0)是λ =λ =2的全体特征向量。
2 3 2 2 3 3 2 3 2 3
0 1
详细讲解—见线代24 特征值与特征向量的概念与性质1
第2 节 矩阵的特征值与特征向量 2
例5.2.3
答案:51
详细讲解—见线代25 特征值与特征向量的概念与性质2
例5.2.4
答案:B
详细讲解—见线代25 特征值与特征向量的概念与性质2
例5.2.5
特征值:2、3、6
答案:343
6
详细讲解—见线代25 特征值与特征向量的概念与性质2
例5.2.6答案:AC
详细讲解—见线代25 特征值与特征向量的概念与性质2
第3 节 矩阵的相似对角化1
例5.3.1
答案:证明略
详细讲解—见线代26 矩阵的相似对角化1
例5.3.2
答案:B
详细讲解—见线代26 矩阵的相似对角化1
例5.3.3
BT =5
答案:
( ATB )−1 = 1
25
详细讲解—见线代26 矩阵的相似对角化1
例5.3.4
答案:x=0,y=−2
详细讲解—见线代26 矩阵的相似对角化1
第 4 节 矩阵的相似对角化 2
例5.4.5
1 1 1 −1
答案:可相似对角化,P= −1 −2 −3 ,Λ= −2
1 4 9 −3
详细讲解—见线代27 矩阵的相似对角化2
例5.4.6
λ =λ =2仅有一个无关特征向量,
答案: 2 3
则A不可相似对角化
详细讲解—见线代27 矩阵的相似对角化2
例5.4.7
−1 1 1 2
答案:P= 1 0 −2 ,Λ= 2
0 1 3 6详细讲解—见线代27 矩阵的相似对角化2
例5.4.8
0 10 0 3−3⋅2100 +3100 −2/5+2102 −3101/2 1/2−2100 +3100 /2
答案:A=
0 0 1
,A100 = 3−3⋅2101+3101 −2/5+2103 −3102 /2 1/2−2101+3101/2
6 −11 6 3−3⋅2102 +3102 −2/5+2104 −3103 /2 1/2−2102 +3102 /2
详细讲解—见线代27 矩阵的相似对角化2
第5 节 实对称阵的正交相似对角化 1
例5.5.1
答案:C
详细讲解—见线代28 实对称阵的正交相似对角化1
例5.5.2
答案:C
详细讲解—见线代28 实对称阵的正交相似对角化1
例5.5.3
1
−
3
1
答案: −
3
1
3
详细讲解—见线代28 实对称阵的正交相似对角化1
第6 节 实对称阵的正交相似对角化 2
例5.6.4
1 1 1
− −
2 6 3
−1
1 1
答案:P= 0 − ,Λ= −1
6 3
5
1 2 1
2 6 3
详细讲解—见线代29 实对称阵的正交相似对角化2
例5.6.51 0 2
答案:A= 0 1 2
2 2 −1
详细讲解—见线代29 实对称阵的正交相似对角化2第六章 二次型
第1节 二次型的概念
例6.1.1
1 2/5 9/2
答案:A= 2/5 2 7/2
9/2 7/2 3
详细讲解—见线代30 二次型的概念
例6.1.2
1 1 3
答案:B= 1 1 −2
3 −2 2
详细讲解—见线代30 二次型的概念
例6.1.3
答案: f(x ,x ,x )=−x2 + 2x 2 +2x x −x x
1 2 3 1 3 1 2 2 3
详细讲解—见线代30 二次型的概念
第2 节 二次型的标准化与规范化1
例6.2.1
5
答案: f =2y2 +3y 2 + y 2
1 2 3 3
详细讲解—见线代31 二次型的标准化与规范化1
例6.2.2
f =z2 −z 2,其中
1 2
z = y + y
答案: 1 1 3
z = y + y
2 1 3
z = y .
3 3
详细讲解—见线代31 二次型的标准化与规范化1
例6.2.3
答案: f = y2 + y 2 +10y 2
1 2 3
详细讲解—见线代31 二次型的标准化与规范化1例6.2.4
(1)c=3
答案:
(2)f =4y2 +9y 2
1 2
详细讲解—见线代31 二次型的标准化与规范化1
第3 节 二次型的标准化与规范化 2
例6.3.5
f =z2 +z 2 +z 2,其中
1 2 3
z = 2(x +x −x )
1 1 2 3
答案:z = y + y
2 1 3
5
z = y
3 3 3
x=Cz
详细讲解—见线代32 二次型的标准化与规范化2
例6.3.6
答案:B
详细讲解—见线代32 二次型的标准化与规范化2
第4 节 正定二次型
例6.4.1
答案:−2<λ<1
详细讲解—见线代33 二次型的正定
例6.4.2
答案:证明略
详细讲解—见线代33 二次型的正定
例6.4.3
答案:证明略
详细讲解—见线代33 二次型的正定