【考研类试卷】考研数学三(线性代数)-试卷14及答案解析.doc
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1、考研数学三(线性代数)-试卷 14 及答案解析(总分:62.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:12,分数:24.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_2.若 1 , 2 , 3 线性相关, 2 , 3 , 4 线性无关,则( )(分数:2.00)A. 1 可由 2 , 3 线性表示B. 4 可由 1 , 2 , 3 线性表示C. 4 可由 1 , 3 线性表示D. 4 可由 1 , 2 线性表示3.设向量组 1 , 2 , 3 , 4 线性无关,则向量组( )(分数:2.00)A. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 ,
2、4 + 1 线性无关B. 1 一 2 , 2 一 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性无关C. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 一 1 线性无关D. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性无关4.向量组 1 , 2 , m 线性无关的充分必要条件是( )(分数:2.00)A.向量组 1 , 2 , m , 线性无关B.存在一组不全为零的常数 k 1 ,k 2 ,k m ,使得 k 1 1 +k 2 2 +k m m 0C.向量组 1 , 2 , m 的维数大于其个数D.向量组 1 , 2 , m 的任意一个部分向量组线性无关5.设向量组 1 ,
3、 2 , m 线性无关, 1 可由 1 , 2 , m 线性表示,但 2 不可由 1 , 2 , m 线性表示,则( )(分数:2.00)A. 1 , 2 , m 一 1 , 1 线性相关B. 1 , 2 , m 一 1 , 1 , 2 线性相关C. 1 , 2 , m , 1 + 2 线性相关D. 1 , 2 , m , 1 + 2 线性无关6.设 n 维列向量组 1 , 2 , m (mn)线性无关,则 n 维列向量组 1 , 2 , m 线性无关的充分必要条件是( )(分数:2.00)A.向量组 1 , 2 , m 可由向量组 1 , 2 , m 线性表示B.向量组 1 , 2 , m
4、可由向量组 1 , 2 , m 线性表示C.向量组 1 , 2 , m 与向量组 1 , 2 , m 等价D.矩阵 A=( 1 , 2 , m )与矩阵 B=( 1 , 2 , m )等价7.设 1 , 2 , 3 线性无关, 1 可由 1 , 2 , 3 线性表示, 2 不可由 1 , 2 , 3 线性表示,对任意的常数 k 有( )(分数:2.00)A. 1 , 2 , 3 ,k 1 + 2 线性无关B. 1 , 2 , 3 ,k m + 2 线性相关C. 1 , 2 , 3 , 1 +k 2 线性无关D. 1 , 2 , 3 , 1 +k 2 线性相关8.设 n 阶矩阵 A=( 1 ,
5、2 , n ),B=( 1 , 2 , n ),AB=( 1 , 2 , n ),记向量组 (): 1 , 2 , n ; (): 1 , 2 , n ; (): 1 , 2 , n ,若向量组()线性相关,则( )(分数:2.00)A.(),()都线性相关B.()线性相关C.()线性相关D.(),()至少有一个线性相关9.设向量组(): 1 , 2 , s 的秩为 r 1 ,向量组(): 1 , 2 , s 的秩为 r 2 ,且向量组()可由向量组()线性表示,则( )(分数:2.00)A. 1 + 1 , 2 + 2 , s + s 的秩为 r 1 +r 2B.向量组 1 一 1 , 2
6、一 2 , s 一 s 的秩为 r 1 一 r 2C.向量组 1 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 1 +r 2D.向量组 1 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 110.向量组 1 , s 线性无关的充要条件是( )(分数:2.00)A. 1 , s 都不是零向量B. 1 , s 中任意两个向量不成比例C. 1 , s 中任一向量都不可由其余向量线性表示D. 1 , s 中有一个部分向量组线性无关11.设 A 为 n 阶矩阵,且|A|=0,则 A( )(分数:2.00)A.必有一列元素全为零B.必有两行元素对应成比例C.必有一列是其余列向量的线性组合D.任一列都是其余列向量
7、的线性组合12.设 (分数:2.00)A.合同且相似B.相似但不合同C.合同但不相似D.既不相似又不合同二、填空题(总题数:4,分数:8.00)13.设 1 = 2 = 3 = (分数:2.00)填空项 1:_14.设向量组 1 , 2 , 3 线性无关,且 1 +a 2 +4 3 ,2 1 + 2 一 3 , 2 + 3 线性相关,则 a= 1(分数:2.00)填空项 1:_15.设 (分数:2.00)填空项 1:_填空项 1:_16.设 A=( 1 , 2 , 3 , 4 )为 4 阶方阵,且 AX=0 的通解为 X=k(1,1,2,一 3) T ,则 2 由 1 , 3 , 4 表示的表
8、达式为 1(分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:15,分数:30.00)17.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_设 A,B 为 n 阶矩阵, (分数:4.00)(1).求 PQ;(分数:2.00)_(2).证明:当 P 可逆时,Q 也可逆(分数:2.00)_18.设 A 为 n 阶可逆矩阵,A 2 =|A|E证明:A=A * (分数:2.00)_19.设 A 为 N 阶矩阵,且 A 2 2A 一 8E=0证明:r(4E 一 A)+r(2E+A)=n(分数:2.00)_20.证明:若矩阵 A 可逆,则其逆矩阵必然唯一(分数:2.00)_21.设 A 是 mn 阶矩阵,
9、若 A T A=0,证明:A=0(分数:2.00)_22.设向量组 1 , 2 , 3 线性无关,证明: 1 + 2 + 3 , 1 +2 2 +3 3 , 1 +4 2 +9 3 线性无关(分数:2.00)_23.设 1 , m , 为 m+1 维向量,= 1 + m (m1)证明:若 1 , m 线性无关,则 一 1 , m 线性无关(分数:2.00)_24.设 1 , 2 , n (n2)线性无关,证明:当且仅当 n 为奇数时, 1 + 2 , 2 + 3 , n + 1 线性无关(分数:2.00)_25.设 1 , n 为 n 个 m 维向量,且 mn,证明: 1 , n 线性相关(分
10、数:2.00)_26.证明:若一个向量组中有一个部分向量组线性相关,则该向量组一定线性相关(分数:2.00)_27.n 维列向量组 1 , n 一 1 线性无关,且与非零向量 正交,证明: 1 , n 一 1 , 线性无关(分数:2.00)_28.设向量组 1 , n 为两两正交的非零向量组,证明: 1 , n 线性无关,举例说明逆命题不成立(分数:2.00)_29.设 A 为 nm 矩阵,B 为 mn 矩阵(mn),且 AB=E证明:B 的列向量组线性无关(分数:2.00)_30.设 1 , 2 , m , 1 , 2 , n 线性无关,而向量组 1 , 2 , m , 线性相关证明:向量
11、可由向量组 1 , 2 , m , 1 , 2 , n 线性表示(分数:2.00)_考研数学三(线性代数)-试卷 14 答案解析(总分:62.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:12,分数:24.00)1.选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。(分数:2.00)_解析:2.若 1 , 2 , 3 线性相关, 2 , 3 , 4 线性无关,则( )(分数:2.00)A. 1 可由 2 , 3 线性表示 B. 4 可由 1 , 2 , 3 线性表示C. 4 可由 1 , 3 线性表示D. 4 可由 1 , 2 线性表示解析:解析:因为 2 , 3 , 4 线性无关,
12、所以 2 , 3 线性无关,又因为 1 , 2 , 3 线性相关,所以 1 可由 2 , 3 线性表示,选(A)3.设向量组 1 , 2 , 3 , 4 线性无关,则向量组( )(分数:2.00)A. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 + 1 线性无关B. 1 一 2 , 2 一 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性无关C. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 一 1 线性无关 D. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性无关解析:解析:因为一( 1 + 2 )+( 2 + 3 )一( 3 + 4 )+( 4 + 1 )=0, 所
13、以 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 + 1 线性相关; 因为( 1 一 2 )+( 2 一 3 )+( 3 一 4 )+( 4 一 1 )=0, 所以 1 一 2 , 2 一 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性相关; 因为( 1 + 2 )一( 2 + 3 )+( 3 一 4 )+( 4 一 1 )=0, 所以 1 + 2 , 2 + 3 , 3 一 4 , 4 一 1 线性相关,容易通过证明向量组线性无关的定义法得 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 一 1 线性无关,选(C)4.向量组 1 , 2 , m 线性无关的充分必要条件是( )(分数:2.
14、00)A.向量组 1 , 2 , m , 线性无关B.存在一组不全为零的常数 k 1 ,k 2 ,k m ,使得 k 1 1 +k 2 2 +k m m 0C.向量组 1 , 2 , m 的维数大于其个数D.向量组 1 , 2 , m 的任意一个部分向量组线性无关 解析:解析:(A)不对,因为 1 , m , 线性无关可以保证 1 , m 线性无关,但 1 , 2 , , m 线性无关不能保证 1 , 2 , m , 线性无关; (B)不对,因为 1 , 2 , m 线性无关可以保证对任意一组非零常数 k 1 ,k 2 ,k m ,有 k 1 1 +k 2 2 +k m m 0,但存在一组不全
15、为零的常数 k 1 ,k 2 ,k m 使得 k 1 1 +k 2 2 +k m m 0 不能保证 1 , 2 , m 线性无关; (C)不对,向量组 1 , 2 , m 线性无关不能得到其维数大于其个数,如 1 = , 2 = 5.设向量组 1 , 2 , m 线性无关, 1 可由 1 , 2 , m 线性表示,但 2 不可由 1 , 2 , m 线性表示,则( )(分数:2.00)A. 1 , 2 , m 一 1 , 1 线性相关B. 1 , 2 , m 一 1 , 1 , 2 线性相关C. 1 , 2 , m , 1 + 2 线性相关D. 1 , 2 , m , 1 + 2 线性无关 解
16、析:解析:(A)不对,因为 1 可由向量组 1 , 2 , m 线性表示,但不一定能被 1 , 2 , m 一 1 线性表示,所以 1 , 2 , m 一 1 , 1 不一定线性相关; (B)不对,因为 1 , 2 , m 一 1 , 1 不一定线性相关, 2 不一定可由 1 , 2 , m 一 1 , 1 线性表示,所以 1 , 2 , m 一 1 , 1 , 2 不一定线性相关; (C)不对,因为 2 不可由 1 , 2 , m 线性表示,而 1 可由 1 , 2 , m 线性表示,所以 1 + 2 不可由 1 , 2 , m 线性表示,于是 1 , 2 , m , 1 + 2 线性无关,
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