【考研类试卷】考研数学一-线性代数向量(一)及答案解析.doc
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1、考研数学一-线性代数向量(一)及答案解析(总分:82.01,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:20,分数:20.00)1.设向量组 1, 2, s线性无关,而向量组 1, 2, s, 线性相关,则(A) 不能由向量组 1, 2, s线性表出(B) 能由向量组 1, 2, s线性表出,但表达式不唯一(C) 能由向量组 1, 2, s线性表出,且表达式唯一(D) 向量组 1, 2, s可由 线性表出(分数:1.00)A.B.C.D.2.下列命题若存在一组不全为零的数 x1,x 2,x s,使向量组 1, 2, s的线性组合x1 1+x2 2+xs s0,则向量组 1, 2, s线性无关若存
2、在一组全为零的数 x1,x 2,x s,使向量组 1, 2,s 的线性组合x1 1+x2 2+xs s=0,则向量组 1, 2, s线性无关向量组 1, 2, s(s2)线性无关的充分必要条件是 1, 2, s中任意 t 个(1ts)向量都线性无关若向量组 1, 2, s(s2)中任取两个向量都线性无关,则向量组 1, 2, s也线性无关若向量组 1, 2, s中, s不能由 1, 2, s-1线性表示,则向量组 1, 2, s线性无关若向量组 1, 2, s线性相关,且 s不能由 1, 2, s-1线性表示,则 1, 2, s-1线性相关中正确的个数是(A) 1 个 (B) 2 个 (C)
3、3 个 (D) 4 个(分数:1.00)A.B.C.D.3.设向量组 1, 2, 3线性无关,向量组 2, 3, 4线性相关,则(A) 4必能被 2, 3线性表示 (B) 4不能被 2, 3线性表示(C) 1可能被 2, 3, 4线性表示 (D) 4不能被 1, 2, 3线性表示(分数:1.00)A.B.C.D.4.设 1, 2是 n 维向量,令 1= 1+2 2, 2=- 1+ 2, 3=5 1+2 2,则下列结论正确的是(A) 1, 2, 3必线性无关(B) 1, 2, 3必线性相关(C) 仅当 1, 2线性无关时, 1, 2, 3线性无关(D) 仅当 1, 2线性相关时, 1, 2, 3
4、线性相关(分数:1.00)A.B.C.D.5.向量组 1, 2, s线性无关的充分条件是(A) 1, 2, s都不是零向量(B) 1, 2, s除去向量组本身的任意部分向量组都线性无关(C) 向量组 1, 2, s的秩等于 s(D) 1, 2, s中任意两个向量都线性无关(分数:1.00)A.B.C.D.6.设 n 维向量组 1, 2, s(sn)线性无关,则 1, 2, s线性无关的充分必要条件是(A) 1, 2, s可由 1, 2, s线性表出(B) 1, 2, s可由 1, 2, s线性表出(C) 1, 2, s与 1, 2, s等价(D) 矩阵 A=( 1, 2, s)与矩阵 B=(
5、1, 2, s)等价(分数:1.00)A.B.C.D.7.设 A 是 nm 矩阵,B 是 mn 矩阵,满足 AB=E,其中 E 是 n 阶单位矩阵,则下列结论A 的行向量线性无关 A 的列向量线性相关B 的行向量线性无关 B 的列向量线性相关中正确的是(A) 、 (B) 、 (C) 、 (D) 、(分数:1.00)A.B.C.D.8.设 1, 2, 3, 4是 n(n3)维列向量,已知 1, 2, 3线性无关,非零向量 4与 1, 2, 3都正交,则下列结论 1, 2, 3, 4线性相关 1, 2, 3, 4线性无关 4可由 1, 2, 3线性表出 4不可由 1, 2, 3线性表出中正确的是(
6、A) 、 (B) 、 (C) 、 (D) 、(分数:1.00)A.B.C.D.9.已知向量组 1, 2, 3线性无关,则下列向量组中线性无关的是(A) 1,3 3, 1-2 2 (B) 1+ 2, 2- 3, 3- 1-2 2(C) 1, 3+ 1, 3- 1 (D) 2- 3, 2+ 3, 2(分数:1.00)A.B.C.D.10.设 为向量组 1, 2, m的一个线性无关的部分组,称 为向量组 1, 2, m的一个极大线性无关组,如果(A) 与 1, 2, m等价(B) 向量组 1, 2, m中至少还存在一个与 有相同个数的线性无关的部分组(C) 与 1, 2, m不等价(D) 1, 2,
7、 m中其余的每个向量都不可由 (分数:1.00)A.B.C.D.11.设 n 维向量组 1, 2, 3, 4, 5的秩为 3,且满足 1+2 3-3 5=0, 2=2 4,则该向量组的极大线性无关组是(A) 1, 3, 5 (B) 1, 2, 3 (C) 2, 4, 5 (D) 1, 2, 4(分数:1.00)A.B.C.D.12.设向量组()是向量组()的线性无关的部分向量组,则(A) 向量组()是向量组()的极大线性无关组(B) 向量组()与向量组()的秩相等(C) 当向量组()可由向量组()线性表示时,向量组()与向量组()等价(D) 当向量组()可由向量组()线性表示时,向量组()与向
8、量组()等价(分数:1.00)A.B.C.D.13.设向量组 1, 2, s(s2)线性无关,向量组 1, 2, s能线性表示向量组 1, 2, s,则下列结论中不能成立的是(A) 向量组 1, 2, s线性无关(B) 对任一个 j(1js),向量组 1, 2, s线性相关(C) 存在一个 j(1js),使得向量组 1, 2, s线性无关(D) 向量组 1, 2, s与向量组 1, 2, s等价(分数:1.00)A.B.C.D.14.设有两个向量组 1, 2, s和 1, 2, t,且 r( 1, 2,s)=r( 1, 2, t),则下列结论正确的是(A) 两个向量组等价(B) 当 1, 2,
9、 s能由 1, 2, t线性表出时,两个向量组等价(C) 当 s=t 时,两个向量组等价(D) 当 r( 1, 2, s, 1, 2, t)=r( 1, 2, s)+r( 1, 2, t)时,两向量组等价(分数:1.00)A.B.C.D.15.设 1, 2, m是 m 个 n 维向量,则下列命题中与命题“ 1, 2, m线性无关”不等价的是(A) 对任意一组不全为零的数 k1,k 2,k m,必有 (B) 若 ,则必有 k1=k2=km=0(C) 不存在不全为零的数 k1,k 2,k m,使得 (分数:1.00)A.B.C.D.16.下列命题正确的是(A) 如果向量组 1, 2, s线性相关,
10、则其任一部分组也线性相关(B) 如果两个向量组等价,则它们所含向量的个数相同(C) 向量组 1, 2, s线性无关的充分必要条件是其任一向量都不能由其余向量线性表出(D) 如果向量组 1, 2, s的秩为 r,则 1, 2, s中任意 r 个向量都线性无关(分数:1.00)A.B.C.D.17.设向量组 1, 2, s的秩为 r1,向量组 1, 2, t的秩为 r2,且向量组 1, 2, s可由向量组 1, 2, t线性表出,则(A) r1r 2 (B) r 1=r2(C) r1r 2 (D) r 1r 2(分数:1.00)A.B.C.D.18.已知向量组(): 1, 2;(): 1, 2,
11、3;(): 1, 2, 4如果各向量组的秩分别为r()=r()=2,r()=3,则向量组 1, 2, 3- 4的秩为(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 不能确定(分数:1.00)A.B.C.D.19.已知全体 2 阶反对称实方阵构成实线性空间 M22的线性子空间,则它的一组基为(A) (B) (C) (D) (分数:1.00)A.B.C.D.20.设矩阵 (分数:1.00)A.B.C.D.二、填空题(总题数:8,分数:12.00)21.已知向量组(分数:1.00)填空项 1:_22.已知向量组(分数:1.00)填空项 1:_23.设 n 维向量组 1, 2, 3, 4的秩为 4,则向量
12、组 1= 1+k1 2, 2= 2+k2 3, 3= 3+k3 4的秩为_(分数:1.00)填空项 1:_24.已知向量组 1=(1,-2,3) T, 2=(3,0,1) T, 3=(1,4,-5) T与向量组 1=(a,2,0)T, 2=(1,b,1) T, 3=(2,-3,-2) T具有相同的秩,且 1可以由 1, 2, 3线性表出,则a=_,b=_(分数:2.00)填空项 1:_25.设 R3中的两组基为 1=(1,0,0) T, 2=(-1,1,0) T, 3=(1,-2,1) T; 1=(2,0,0) T, 2=(-2,1,0) T, 3=(4,-4,1) T,则由基 1, 2, 3
13、到 1, 2, 3的过渡矩阵为_已知向量=(2,3,-1) T,则 在基 1, 2, 3和基 1, 2, 3下的坐标分别为_在两组基下有相同坐标的非零向量为_(分数:3.00)填空项 1:_26.设 1, 2, 3为向量空间的一组基,则由基 3, 2, 1到基 i, 2+ 3, 1+ 2+ 3的过渡矩阵 A=_(分数:1.00)填空项 1:_27.设 (分数:2.00)填空项 1:_28.由 R5中向量 1, 2, 7生成的线性子空间的维数 dimL( 1, 2, 7)= 1(分数:1.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:10,分数:50.00)已知 1=(1,4,0,2) T, 2=(2
14、,7,1,3) T, 3=(0,1,-1,a) T,=(3,10,6,4) T,试讨论当 a,b为(分数:5.00)(1). 不能由 1, 2, 3线性表示;(分数:2.50)_(2). 可由 1, 2, 3线性表示,并求出表达式(分数:2.50)_29.设向量组 1, 2, s线性相关(s2),证明:对任意向量 ,存在不全为零的数k1,k 2,k s,使得(分数:5.00)_30.设 1, 2, s可被 1, 2, t线性表出,且秩相等,证明 1, 2, t也可被 1, 2, s线性(分数:5.00)_31.(1)设 n 维向量组() 1, 2, s,() 1, 2, t,证明:向量组()和
15、()是等价向量组的充分必要条件是 r( 1, 2, s)=r( 1, 2, s, 1, 2, t)=r( 1, 2, t);(2)设向量组 1=(1,-2,1) T, 2=(2,1,5) T, 3=(3,-1,6) T;向量组 1=(-2,1+a,4)T, 2=(1,3,4) T,问 a 为何值时向量组 1, 2, 3与向量组 1, 2, 3是等价向量组;a 为何值时,不是(分数:5.00)_32.确定常数 a,使向量组(): 与向量组(): , 3 (分数:5.00)_33.设向量组 1, 2, s可由 1, 2, s线性表示,且 1, 2, s线性无关,证明:向量组 1, 2, s与向量组
16、 1, 2, s等价(分数:5.00)_34.已知向量组 1, 2, 3线性无关,设 1=(m-1) 1+3 2+ 3, 2= 1+(m+1) 2+ 3, 3=- 1-(m+1) 2+(m-1) 3试问:当 m 为何值时,向量组 1, 3, 3线性无关?线性相关?(分数:5.00)_35.已知向量组为 (分数:5.00)_36.求向量组 (分数:5.00)_已知 1, 2, 3是 3 维向量空间 V 的一组基,设 1= 1, 2= 2+ 3, 3=a 1+ 2- 3(分数:5.01)(1).问 a 取何值时, 1, 2, 3也是 V 的基;(分数:1.67)_(2).求 1, 2, 3到 1,
17、 2, 3的过渡矩阵;(分数:1.67)_(3).设 =2 1+ 2- 3,求 在基 1, 2, 3下的坐标(分数:1.67)_考研数学一-线性代数向量(一)答案解析(总分:82.01,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:20,分数:20.00)1.设向量组 1, 2, s线性无关,而向量组 1, 2, s, 线性相关,则(A) 不能由向量组 1, 2, s线性表出(B) 能由向量组 1, 2, s线性表出,但表达式不唯一(C) 能由向量组 1, 2, s线性表出,且表达式唯一(D) 向量组 1, 2, s可由 线性表出(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 因为 1, 2, s
18、, 线性相关,故存在一组不全为零的数 k1,k 2,k s,k s+1,使得k1 1+k2 2+ks s+ks+1=0要说明 可由 1, 2, s线性表出,只须证明 ks+10 即可事实上,若 ks+1=0,则k1,k 2,k s不全为零,即k1 1+k2 2+ks s=0与向量组 1, 2, s线性无关矛盾,因此 ks+10那么 可由 1, 2, s线性表出不妨设 的表达式有不同的形式=l 1 1+l2 2+ls s,=q 1 1+q2 2+qs s,上面两式相减得到(l1-q1) 1+(l2-q2) 2+(ls-qs) s=0由于向量组 1, 2, s线性无关,所以l1-q1=0,l 2-
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