【考研类试卷】考研数学一-线性代数线性方程组(一)及答案解析.doc
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1、考研数学一-线性代数线性方程组(一)及答案解析(总分:117.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:19,分数:19.00)1.齐次线性方程组 Ax=0 有非零解的充分必要条件是(A) A 的任意两个列向量线性相关(B) A 的任意两个列向量线性无关(C) A 中必有一列向量是其余列向量的线性组合(D) A 中任一列向量都是其余列向量的线性组合(分数:1.00)A.B.C.D.2.设齐次线性方程组 Ax=0,其中 Amn的秩 r(A) =n-3, 1, 2, 3为方程组的 3 个线性无关的解向量,则方程组 Ax=0 的基础解系为(A) 1, 2+ 3 (B) 1- 2, 2- 3,
2、3- 1(C) 1, 1+ 2, 1+ 2+ 3 (D) 1- 2+ 3, 1+ 2- 3,-2 1(分数:1.00)A.B.C.D.3.设 A 为,m5 矩阵,矩阵曰满足 AB=0,且 r(A) +r(B) =5,其中(分数:1.00)A.B.C.D.4.设矩阵 (分数:1.00)A.B.C.D.5.设 A 为 mn 矩阵,r(A) =m,且方程组 Ax=0 只有零解,则下列结论正确的是(A) 方程组 (分数:1.00)A.B.C.D.6.设 A 是 n 阶矩阵,A *是 A 的伴随矩阵,齐次线性方程组 Ax=0 有 2 个线性无关的解,则(A) A*x=0 的解均是 Ax=0 的解(B)
3、Ax=0 的解均是 A*x=0 的解(C) A*x=0 与 Ax=0 无非零公共解(D) A*x=0 与 Ax=0 仪有两个非零公共解(分数:1.00)A.B.C.D.7.设四元齐次线性方程组 (分数:1.00)A.B.C.D.8.设向量组 1, 2, 3是齐次线性方程组 Amnx=0 的基础解系,则 a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1也是Amnx=0 的基础解系的充分必要条件是(A) a=b=c=0 (B) a=b=c=1(C) abc-1 (D) abc=-1(分数:1.00)A.B.C.D.9.设 A 为 n 阶方阵,若 是非齐次线性方程组 Ax=b 的解, 1, 2, r是导出组
4、 Ax=0 的基础解系,则下列结论正确的是(A) r()r (B) r()r(C) r(, 1, 2, r)=r (D) r(, 1, 2, r)=r+1(分数:1.00)A.B.C.D.10.设 A 是 45 矩阵,且 A 的行向量线性无关,则下列结论错误的是(A) ATx=0 只有零解 (B) A TAx=0 必有无穷多解(C) 有唯一解 (D) (分数:1.00)A.B.C.D.11.设 A 是 mn 矩阵,B 是 nm 矩阵,且 r(A)=n,r(B)=m,则对于任意 m 维向量 b,ABx=b(A) 总有零解 (B) 总有唯一解(C) 总有无穷多解 (D) 是否有解与 m,n 的大小
5、关系有关(分数:1.00)A.B.C.D.12.设非齐次线性方程组 Ax=b,其中 A 是 mn 矩阵,则 Ax=b 有唯一解的充分必要条件是(A) r()=n (B) r()=n(C) r()=m (D) r()=n 且 b 为 A 的列向量组的线性组合(分数:1.00)A.B.C.D.13.设 A 为,mn 矩阵,b0,且 mn,则线性方程组 Ax=b(A) 有唯一解 (B) 有无穷多解(C) 无解 (D) 可能无解(分数:1.00)A.B.C.D.14.设 A 为 mn 矩阵,r(A)=m,b0,则线性方程组 Ax=b(A) 可能无解 (B) 一定无解(C) 可能有解 (D) 一定有解(
6、分数:1.00)A.B.C.D.15.设 A 是 mn 矩阵,r(A) =n-2, 1, 2, 3是非齐次线性方程组 Ax=b 的 3 个线性无关的解向量,k1,k 2为任意常数,则此方程组的通解是(A) k1( 1- 2)+k2( 2+ 3)+ 1 (B) k 1( 1- 3)+k2( 1+ 2)+ 1(C) k1( 2- 3)+k2( 1+ 3)+ 2 (D) k 1( 1- 2)+k2( 2- 3)+ 2(分数:1.00)A.B.C.D.16.设 1, 2, 3, 1+a 2-2 3均是非齐次线性方程组 Ax=b 的解,则对应齐次线性方程组 Ax=0 有解(A) 1=2 1+n 2+ 3
7、 (B) 2=2 1+3 2-2a 3(C) 3=a 1+2 2- 3 (D) 4=3 1-2a 2+ 3(分数:1.00)A.B.C.D.17.设 A 是 ms 矩阵,曰是 sn 矩阵,则方程组 ABx=0 与方程组 Bx=0 是同解方程组的充分条件是(A) r()=n (B) r()=s (C) r()=s (D) r()=n(分数:1.00)A.B.C.D.18.已知非齐次线性方程组(分数:1.00)A.B.C.D.19.设 1=( 1, 2, 3)T, 2=(b1,b 2,b 3)T, 3=(c1,c 2,c 3)T,则 3 条直线aix+biy+ci=0( (分数:1.00)A.B.
8、C.D.二、填空题(总题数:14,分数:18.00)20.设 B 是 3 阶非零矩阵,已知 B 的每一列向量都是方程组(分数:2.00)填空项 1:_21.设线性方程组 (分数:1.00)填空项 1:_22.设 n 元齐次线性方程组 Ax=0 的一个基础解系中线性无关的解向量个数是 n,则 A= 1(分数:1.00)填空项 1:_23.设 (分数:1.00)填空项 1:_24.设矩阵 (分数:1.00)填空项 1:_25.设一个齐次线性方程组的基础解系数为 (分数:1.00)填空项 1:_26.设 A 为 23 矩阵,r(A) =2,已知非齐次线性方程组 Ax=b 有解 1, 2,且 = (分
9、数:1.00)填空项 1:_27.若任意一个 n 维向量都是齐次线性方程组(分数:1.00)填空项 1:_28.设 1, 2, 3是非齐次线性方程绀 Ax=b 的解,= 1+a 2-3 3,则 是 Ax=b 的解的充分必要条件为 a=_, 是齐次线性方程组 Ax=0 的解的充分必要条件为 a=_(分数:2.00)填空项 1:_29.线性方程组 (分数:1.00)填空项 1:_30.已知非齐次线性方程组 Ax=b 的增广矩阵经初等行变换化为(分数:3.00)填空项 1:_31.设线性方程组则方程组满足条件 (分数:1.00)填空项 1:_32.设一个非齐次线性方程组的全部解为(分数:1.00)填
10、空项 1:_33.已知 n 阶方阵 A=(aij)nn又 1, 2, n是 A 的列向量组,|A|=0,伴随矩阵 A*0,则齐次线性方程组 A*x=0 的通解为_(分数:1.00)三、解答题(总题数:16,分数:80.00)34.设齐次线性方程组的系数矩阵 A=(aij)nn的秩为 n-1,试证:此方程组的一般解(全部解)为(分数:5.00)_35.设 (分数:5.00)_(分数:5.00)(1).已知 A33x=b 有通解 k1 1+k2 2+,证明 1, 2, 线性无关;(分数:2.50)_(2).设 A33x=b 有通解*,计算 A(分数:2.50)_36.设 1=(1,-2,1,0,0
11、) T, 2=(1,-2,0,1,0) T, 3=(0,0,1,-1,0) T, 4=(1,-2,3,-2,0) T是线性方程组(分数:5.00)_37.已知齐次方程组(分数:5.00)_38.设 1=(1,-2,1,0,0) T, 2=(2,-4,1,1,0) T, 3=(-4,4,1,0,-1) T是齐次线性方程组的一个基础解系,求此齐次线性方程组(分数:5.00)_39.求以 1=(1,-1,1,0) T, 2=(1,1,0,1) T, 3=(2,0,1,1) T为解向量的齐次线性方程组(分数:5.00)_40.设 A 和 B 均是 mn 矩阵,r(A) +r(B) =n,若 BBT=E
12、 且 B 的行向量是齐次方程组 Ax=0 的解,P 是 m 阶可逆矩阵,证明:矩阵 PB 的行向量是 Ax=0 的基础解系(分数:5.00)_41. 取何值时,线性方程组(分数:5.00)_42.设线性方程组(分数:5.00)_43.设线性方程组(分数:5.00)_44.设线性方程组(分数:5.00)_45.已知 4 元非齐次线性方程组 Ax=b 的系数矩阵 A 的秩为 3,又 1, 2, 3是它的 3 个解向量,其中 1+ 2=(1,1,0,2) T, 2+ 3=(1,0,1,3) T,试求 Ax=b 的通解(分数:5.00)_46.设 (分数:5.00)_47.已知 4 阶矩阵 A=( 1
13、, 2, 3, 4), 1, 2, 3, 4是 4 维列向量,若方程组 Ax= 的通解是(1,2,2,1) T+k(1,-2,4,0) T,又 B=( 3, 2, 1,- 4),求方程组 Bx=3 1+5 2- 3的通解有非零公共解,求 a 的值及其所有公共解(分数:5.00)_48.已知齐次线性方程组()的基础解系为 1=(1,2,5,7) T, 2=(3,-1,1,7) T, 3=(-2,3,4,20) T,齐次线性方程组()的基础解系为 1=(1,4,7,1) T, 2=(1,-3,-4,2) T,求方程组()与()的公共解(分数:5.00)_考研数学一-线性代数线性方程组(一)答案解析
14、(总分:117.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:19,分数:19.00)1.齐次线性方程组 Ax=0 有非零解的充分必要条件是(A) A 的任意两个列向量线性相关(B) A 的任意两个列向量线性无关(C) A 中必有一列向量是其余列向量的线性组合(D) A 中任一列向量都是其余列向量的线性组合(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 设齐次线性方程组的系数矩阵 A 为 mn 矩阵,则方程组 Ax=0 有非零解的充分必要条件是r(A)n,即 A 的列向量线性相关选项(A)是 A 的列向量线性相关的充分条件,不是必要条件;选项(B)本身就是错误结论;选项(D)也是错误结论因为
15、线性相关的向量中不是任一向城都可以由其余向量线性表出的故应选(C)2.设齐次线性方程组 Ax=0,其中 Amn的秩 r(A) =n-3, 1, 2, 3为方程组的 3 个线性无关的解向量,则方程组 Ax=0 的基础解系为(A) 1, 2+ 3 (B) 1- 2, 2- 3, 3- 1(C) 1, 1+ 2, 1+ 2+ 3 (D) 1- 2+ 3, 1+ 2- 3,-2 1(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 因矩阵 Amn的秩 r(A)=n-3,所以方程组 Ax=0 的基础解系应含有 3 个线性无关的解向量,所以可先排除(A)又选项(B),(C),(D)都是方程组 Ax=0 的解,
16、但(B),(D)中的向量组线性相关,故不是方程组的基础解系实际上,对于(B),有( 1- 2)+( 2- 3)+( 3- 1)=0,对于(D),有( 1- 2+ 3)+( 1+ 2- 3)-2 1=O,对于(C),向量组 1, 1+ 2, 1+ 2+ 3线性无关故应选(C)3.设 A 为,m5 矩阵,矩阵曰满足 AB=0,且 r(A) +r(B) =5,其中(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由 AB=0 可知,B 的每一列向量 i(1i4)都是齐次线性方程组 Ax=0 的解,又 r(B)=5-r(A),所以 Ax=0 的基础解系中含有解向量的个数为 r(B),对 B 施以初等行变
17、换由此得 r(B)=2故选项中可作为 Ax=0 基础解系的是(B),应选(B)4.设矩阵 (分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由于齐次线性方程组 Ax=0 的基础解系含有 2 个线性无关的解向量,所以r(A)=4-2=2而由此可知 t0若 t=0,则 r(A)=3,那么方程组的基础解系只有一个解向量当 t0 时,继续对 A 施行初等行变换,有5.设 A 为 mn 矩阵,r(A) =m,且方程组 Ax=0 只有零解,则下列结论正确的是(A) 方程组 (分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 有关齐次线性方程组 Amnx=0 解的情况,应熟记当 r(A)=n 时方程组有唯一零解,
18、当 r(A)n 时方程组有非零解由方程组 Ax=0 只有零解及 r(A)=m 可知 m=n,所以系数矩阵 A 是满秩方阵,于是 x=A-1 是方程组 Ax=的唯一解故应选(A)6.设 A 是 n 阶矩阵,A *是 A 的伴随矩阵,齐次线性方程组 Ax=0 有 2 个线性无关的解,则(A) A*x=0 的解均是 Ax=0 的解(B) Ax=0 的解均是 A*x=0 的解(C) A*x=0 与 Ax=0 无非零公共解(D) A*x=0 与 Ax=0 仪有两个非零公共解(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 由于齐次线性方程组 Ax=0 有两个线性无关的解,所以 Ax=0 的基础解系所含的线
19、性无关解向量的个数为 n-r(A)2,则 A*=0,任意非零列向量均是 A*x=0 的解故选(B)但 A*x=0 的解不一定是Ax=0 的解,由此可知(A)不对由于 Ax=0 有无穷多个非零解,与 A*x=0 的公共解也有无穷多个非零解,所以(C),(D)也不对7.设四元齐次线性方程组 (分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 方程组的系数矩阵为8.设向量组 1, 2, 3是齐次线性方程组 Amnx=0 的基础解系,则 a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1也是Amnx=0 的基础解系的充分必要条件是(A) a=b=c=0 (B) a=b=c=1(C) abc-1 (D) abc=-1
20、(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 已知 1, 2, 3是 Amnx=b 的基础解系,表明 1, 2, 3是方程组 Amnx=6 的线性无关解向量,且 n-r(A)=3由齐次方程组解的性质知,a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1也是 Amnx=b 的解向量且向量个数也是 3(=n-r(A)个,故a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1是 Ax=0 的基础解系a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1线性无关因记 ,则 a 1+ 2,b 2+ 3,c 3+ 1线性无关9.设 A 为 n 阶方阵,若 是非齐次线性方程组 Ax=b 的解, 1, 2, r是导出组 Ax=0 的基础解系,
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