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线性代数强化小灶课-1
1.设𝑨,𝑩均为𝑛阶矩阵,下列说法正确的有( )个
①若𝑨(cid:2870) = 𝑶,𝑨 ≠ 𝑶,则𝑨必不可相似对角化;
②若𝑨为𝑛阶实对称矩阵,𝑨𝟑 +𝑨𝟐 +𝑨−𝟑𝑬 = 𝑶,则𝑨 = 𝑬;
③若𝑨与𝑩相似,由𝑨𝟐 = 𝑨,可得𝑩𝟐 = 𝑩;
④若𝑨与𝑩合同,由𝑨𝟐 = 𝑨,可得𝑩𝟐 = 𝑩.
A. 1 B.2 C. 3 D.42.设𝑨,𝑩为𝑛阶方阵,则下列说法正确的是( )
A.若𝑨可经初等行变换化成𝑩,则𝑨,𝑩的特征值相同
B.若𝑨,𝑩的行列式相等,则𝑨,𝑩等价
C.若𝑨𝒙 = 𝟎与𝑩𝒙 = 𝟎只有零解,则𝑨,𝑩等价
D.若𝑨,𝑩为相似矩阵,则𝑨𝒙 = 𝟎与𝑩𝒙 = 𝟎同解3.设𝑨,𝑩均为𝑛阶矩阵,𝑐为任意常数,下列条件
①𝑨𝑩 = 𝑐𝑬;②𝑨𝟐 −𝑩𝟐 = (𝑨−𝑩)(𝑨+𝑩);③(𝑨𝑩)𝟐 = 𝑨𝟐𝑩𝟐;④(𝑨𝑩)(cid:2904) = 𝑨(cid:2904)𝑩(cid:2904)
可推出𝑨𝑩 = 𝑩𝑨的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.44.设𝑨为𝑛阶可逆矩阵,交换𝑨的第一行和第二行,再将第三行的 2倍加至第二行得矩阵
𝑩,则( )
A.交换 𝑨∗的第一列和第二列,再将第三列的−2倍加至第二列得矩阵𝑩∗
B.将 𝑨∗第二列的−2倍加至第三列,再交换第一列和第二列得矩阵−𝑩∗
C.将𝑨∗第二列−2倍加至第三列,再交换第一列和第二列得矩阵𝑩∗
D.交换𝑨∗的第一列和第二列,再将第二列的−2倍加至第三列得矩阵−𝑩∗5.设𝑨,𝑩分别为 2阶,3阶矩阵,𝑪是3×2矩阵,𝑨∗,𝑩∗分别为𝑨,𝑩的伴随矩阵,
𝑶 𝑨
若|𝑨| = −1,|𝑩| = 2,则分块矩阵(cid:4672) (cid:4673)的伴随矩阵为( )
𝑩 𝑪
𝑩∗𝑪𝑨∗ 𝑩∗ −𝑩∗𝑪𝑨∗ −𝑩∗ 𝑶 −𝑩∗ 𝑶 −2𝑨∗
A.(cid:4672) (cid:4673) B.(cid:4672) (cid:4673) C.(cid:4672) (cid:4673) D.(cid:4672) (cid:4673)
−2𝑨∗ 𝑶 2𝑨∗ 𝑶 2𝑨∗ −𝑩∗𝑪𝑨∗ 𝑩∗ 𝑩∗𝑪𝑨∗𝑨 𝜶
6.设𝑨为𝑛阶可逆矩阵,𝜶为𝑛维列向量,记分块矩阵𝑷 = (cid:4674) (cid:4675),则𝑷可逆的充分必要条
𝜶(cid:2904) 1
件为( )
A.𝜶(cid:2904)𝑨𝜶 ≠ 1 B.𝜶(cid:2904)𝑨𝜶 ≠ −1
C.𝜶(cid:2904)𝑨(cid:2879)(cid:2869)𝜶 ≠ 1 D.𝜶(cid:2904)𝑨(cid:2879)(cid:2869)𝜶 ≠ −1𝑨 𝑪
7.设𝑨,𝑩,𝑪为 3阶方阵,𝑟(cid:4672) (cid:4673) = 𝑟(𝑨)+𝑟(𝑩)是𝑪的列可由𝑨的列线性表示的( )
𝑶 𝑩
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件8.设𝑨是𝑚×𝑛阶矩阵,且𝑚 ≤ 𝑛,𝑟(𝑨) = 𝑟,𝑩是𝑠×𝑚阶矩阵,且𝑟(𝑩) = 𝑚,𝑪是𝑠×𝑚阶矩
阵,且𝑟(𝑪) < 𝑚,则( )
A. 𝑩𝑨𝒙= 𝟎的基础解系由𝑛−𝑚个向量组成
B. 𝑪𝑨𝒙 = 𝟎的基础解系由𝑛−𝑚个向量组成
C. 𝑩𝑨𝒙 = 𝟎的基础解系由𝑛−𝑟个向量组成
D. 𝑪𝑨𝒙= 𝟎的基础解系由𝑛−𝑟个向量组成9.设𝑨为𝑛阶实对称阵,𝑨∗为𝑨的伴随矩阵,𝑟(𝑨)+𝑟(𝑨∗) = 𝑛,𝐴∗的各行元素之和为3,
则𝑨∗𝒙 = 𝟎的通解为________.1 2 3
10.设𝑨 = (cid:3437) 0 1 2 (cid:3441),且𝑟(𝑨) = 2,则𝑨∗𝒙 = 𝟎的通解为( )
−1 𝑎 4−𝑎
A.𝒙 = 𝑘 (1,0,−1)(cid:2904) +𝑘 (2,1,3)(cid:2904),𝑘 ,𝑘 为任意常数
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870)
B.𝒙 = 𝑘 (1,0,−1)(cid:2904) +𝑘 (5,3,4)(cid:2904),𝑘 ,𝑘 为任意常数
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870)
C.𝒙 = 𝑘 (1,0,−1)(cid:2904) +𝑘 (3,2,1)(cid:2904),𝑘 ,𝑘 为任意常数
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870)
D.𝒙 = 𝑘 (2,1,1)(cid:2904) +𝑘 (3,2,1)(cid:2904),𝑘 ,𝑘 为任意常数
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870)11.设𝑨,𝑩为𝑛阶矩阵,则下列命题不正确的是( ).
A.若𝑨𝒙 = 𝟎的解均是𝑩𝒙 = 𝟎的解,则 r (𝑨) ≥ r (𝑩)
B.若 r (𝑨𝑩) = r (𝑩),则𝑨𝒙 = 𝟎的解均是𝑩𝒙 = 𝟎的解
C.方程组𝑨(cid:2904)𝑨𝒙 = 𝑨(cid:2904)𝒃恒有解(其中𝒃为任意𝑛维列向量)
D.若 r (𝑨𝑩) = r (𝑩),则𝑨𝑩𝒙 = 𝟎与𝑩𝒙 = 𝟎同解12.设𝑨是 4×5 阶矩阵,且𝑟(𝑨) = 4,𝑩是 4×2阶矩阵,则下列命题不正确的是( ).
𝑨(cid:2904)
A.(cid:3436) (cid:3440)𝒙 = 𝟎只有零解
𝑩(cid:2904)
𝑨(cid:2904)
B.∀𝒃(7维列向量),(cid:3436) (cid:3440)𝒙 = 𝒃有唯一解
𝑩(cid:2904)
C.(𝑨 ⋮ 𝑩)𝒙 = 𝟎必有无穷多解
D.∀𝒃(4维列向量), (𝑨 ⋮ 𝑩)𝒙 = 𝒃必有无穷多解13.设𝑨是𝑛阶实对称矩阵,且满足2𝑨(cid:2871) −𝑨𝟐 +2𝑨−𝑬 = 𝑶,则𝑨 = .线性代数强化小灶课-2
1.已知𝑛阶矩阵𝑨满足𝑨(cid:2870)+𝑏𝑨+𝑐𝑬 = 𝑶,𝑏,𝑐均为实数.若对于任意实数𝑘,矩阵𝑨−𝑘𝑬均
可逆,则𝑏,𝑐需满足的条件为( )
A.𝑏(cid:2870) −4c > 0 B.𝑏(cid:2870) −4c ≥ 0 C.𝑏(cid:2870) −4c = 0 D.𝑏(cid:2870) −4c < 02.设𝜶 = (𝑎 ,𝑎 ,𝑎 )(cid:2904),𝜷 = (𝑏 ,𝑏 ,𝑏 )(cid:2904),𝜶和𝜷线性无关,则二次型
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2871)
𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 ) = (𝑎 𝑥 +𝑎 𝑥 +𝑎 𝑥 )(𝑏 𝑥 +𝑏 𝑥 +𝑏 𝑥 )
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2871)
的规范形为( )
A.𝑦(cid:2870) B.𝑦(cid:2870) +𝑦(cid:2870). C.𝑦(cid:2870) −𝑦(cid:2870). D.𝑦(cid:2870) +𝑦(cid:2870) +𝑦(cid:2870).
(cid:2869) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2871)3.已知二次型𝒙(cid:2904)𝑨𝒙的正、负惯性指数均为1,且经过合同变换𝒙 = 𝑷𝒚化为𝒚(cid:2904)𝑩𝒚,其中
1 1 −𝑎
𝑩= (cid:3437) 1 𝑎 −1(cid:3441),则𝑎 = .
−𝑎 −1 14.设三元二次型𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 ) = 𝑎𝑥(cid:2870) +𝑎𝑥(cid:2870) +(𝑎−1)𝑥(cid:2870) +2𝑥 𝑥 −2𝑥 𝑥 ,
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2871) (cid:2870) (cid:2871)
二次型𝑓的正负惯性指数分别为 2,0.
(Ⅰ)求𝑎的值;
(Ⅱ)求一个正交变换𝒙 = 𝑸𝒚,将二次型𝑓化为标准形;
(Ⅲ)解方程𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 ) = 0.
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871)5.已知二次型𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 ) = (𝑥 +𝑎𝑥 )(cid:2870) +(𝑥 +𝑏𝑥 )(cid:2870) +(𝑥 +𝑐𝑥 )(cid:2870)的正惯性指数为2,
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2869) (cid:2870) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2871) (cid:2869)
其中𝑎,𝑏,𝑐为实数,则𝑎,𝑏,𝑐应满足的关系式为_______.1 0 1
⎛ 0 1 1 ⎞
6.设𝑨 = (𝛼 ,𝛼 ,𝛼 ) = ,
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) ⎜ ⎟
−1 0 𝑎
⎝ 0 𝑎 −1⎠
(cid:3435)Ⅰ(cid:3439)求解齐次线性方程组(𝑨(cid:2904)𝑨)𝒙 = 𝟎;
𝑥
(cid:2869)
(cid:3435)Ⅱ(cid:3439)求二次型𝑓(𝑥 ,𝑥 ,𝑥 ) = 𝒙(cid:2904)(𝑨(cid:2904)𝑨)𝒙的规范形,其中𝑥 = (cid:3437)𝑥 (cid:3441).
(cid:2869) (cid:2870) (cid:2871) (cid:2870)
𝑥
(cid:2871)3 3
7.已知二次型 fx x x ijx x .
1 2 3 i j
i1 j1
(1)写出 fx x x 对应的矩阵;
1 2 3
(2)求正交变换 x Qy将 fx x x 化为标准形;
1 2 3
(3)求 fx x x 的解.
1 2 38. 设3阶矩阵𝑷 = (𝜶 ,𝜶 ,𝜶 ),其中𝜶 ,𝜶 分别是3阶矩阵𝑨对应的特征值−1和 1的特征向
𝟏 𝟐 𝟑 𝟏 𝟐
量,且满足(𝑨−𝑬)𝜶 −𝜶 = 𝟎.
𝟑 𝟐
(1)证明𝑷可逆;
(2)计算𝑷(cid:2879)(cid:2869)𝑨∗𝑷.9.设𝑨为𝑚阶正定矩阵,𝑩为𝑚×𝑛矩阵,𝑪 = 𝑩(cid:2904)𝑨𝑩,则𝑪与𝑛阶单位矩阵𝑬合同的充分必
要条件为( )
A.方程组𝑩𝒙 = 𝟎只有零解. B.方程组𝑩𝒙 = 𝟎有非零解.
C.方程组𝑩𝑩(cid:2904)𝒙 = 𝟎只有零解. D.方程组𝑩𝑩(cid:2904)𝒙 = 𝟎有非零解.