【考研类试卷】考研数学二(矩阵)-试卷12及答案解析.doc
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1、考研数学二(矩阵)-试卷 12 及答案解析(总分:102.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:14,分数:28.00)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.设 A,B 均为 n 阶方阵,且 AB=E,则 BE 一 2B(E+A T B T ) 一 1 AA=( )(分数:2.00)A.A 一 1 B.B 一 1 C.OD.AB3.设 n 阶方阵 A,B,C 满足关系 ABC=E,其中 E 是 n 阶单位矩阵,则下列各式中不一定成立的是( )(分数:2.00)A.CAB=EB.B 一 1 A 一 1 C 一 1 =EC.BCA=ED.C
2、 一 1 A 一 1 B 一 1 =E4.设 n 阶矩阵 A,B,A+B,A 一 1 +B 一 1 均为可逆矩阵,则(A 一 1 +B 一 1 ) 一 1 =( )(分数:2.00)A.A+BB.A(A+B) 一 1 BC.A 一 1 +B 一 1 D.(A+B) 一 1 5.设 A 为 n 阶非零矩阵,E 为 n 阶单位矩阵,若 A 3 =O,则( )(分数:2.00)A.E 一 A 不可逆,E+A 不可逆B.EA 不可逆,E+A 可逆C.EA 可逆,E+A 也可逆D.EA 可逆,E+A 不可逆6.设矩阵 (分数:2.00)A.AP 1 P 2 =BB.AP 2 P 1 =BC.P 1 P
3、2 A=BD.P 2 P 1 A=B7.设矩阵 (分数:2.00)A.A 一 1 P 1 P 2 B.P 1 A 一 1 P 2 C.P 1 P 2 A 一 1 D.P 2 A 一 1 P 1 8.设 A 为 3 阶方阵,将 A 的第 1 列与第 2 列交换得 B,再将 B 的第 2 列加到第 3 列得 C,则满足 AQ=C 的可逆矩阵 Q 为( )(分数:2.00)A.B.C.D.9.设 A 为 3 阶矩阵,将 A 的第 2 行加到第 1 行得 B,再将 B 的第 1 列的一 1 倍加到第 2 列得 C,记(分数:2.00)A.P 一 1 APB.PAP 一 1 C.P T APD.PAP
4、T 10.设 A 为 3 阶方阵,将 A 的第 2 列加到第 1 列得 B,再交换 B 的第 2、3 两行得单位矩阵,记 (分数:2.00)A.P 1 P 2 B.P 1 一 1 P 2 C.P 2 P 1 D.P 2 P 1 一 1 11.已知矩阵 (分数:2.00)A.P 1 P 2 AB.P 2 P 1 AC.AP 1 P 2 D.P 1 AP 2 12.已知 (分数:2.00)A.t6 时,P 的秩必为 2B.t6 时,P 的秩必为 1C.t=6 时,P 的秩必为 2D.t=6 时,P 的秩必为 113.设 3 阶方阵 (分数:2.00)A.a=-2bB.a=bC.a=-bD.a=2b
5、14.设 A 是 mn 矩阵,B 是 nm 矩阵,E 是 m 阶的单位矩阵,若 AB=E,则( )(分数:2.00)A.秩 r(A)=m,秩 r(B)=mB.秩 r(A)=m,秩 r(B)=nC.秩 r(A)=n,秩 r(B)=mD.秩 r(A)=n,秩 r(B)=n二、填空题(总题数:7,分数:14.00)15.设 (分数:2.00)填空项 1:_16.设 3 阶矩阵 A 的 3 个特征值为 1 =1, 2 =0, 3 =一 1,对应的线性无关的特征向量依次为 p 1 =(1,2,2) T ,p 2 =(0,一 1,1) T ,p 3 =(0,0,1) T ,则 A= 1.(分数:2.00)
6、填空项 1:_17.设 =(1,0,1) T ,=(0,1,1) T ,PA= T P,其中 (分数:2.00)填空项 1:_18.设 (分数:2.00)填空项 1:_19.设 4 阶矩阵 A 的秩为 2,则其伴随矩阵 A * 的秩为 1(分数:2.00)填空项 1:_20.设 A 是 43 矩阵,且 A 的秩 r(A)=2,而 (分数:2.00)填空项 1:_21.设 为 n 维单位列向量,E 为 n 阶单位矩阵,则矩阵 E 一 T 的秩为 1(分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:26,分数:60.00)22.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。_23.设 A= T
7、,=(1,一 2,1) T ,=(2,1,1) T ,求(E+A) n (分数:2.00)_24.试证任何方阵都可表示为一个对称矩阵与一个反对称矩阵之和(分数:2.00)_25.设 A 为 n 阶可逆对称矩阵,B 为 n 阶对称矩阵若 E+AB 可逆,则(层+AB) 一 1 是对称矩阵(分数:2.00)_设 n 阶实矩阵 A 为反对称矩阵,即 A T =一 A证明:(分数:6.00)(1).对任意一个 n 维实列向量 , 与 A 正交;(分数:2.00)_(2).A+E 与 AE 都可逆;(分数:2.00)_(3).(AE)(A+E) 一 1 是正交矩阵(分数:2.00)_26.设 A,B 均
8、为 n 阶矩阵,且 EAB 可逆,则 E 一 BA 也可逆(分数:2.00)_设 A 为 n 阶方阵,且满足 A 2 =3A,E 为 n 阶单位矩阵(分数:4.00)(1).证明 4E 一 A 可逆;(分数:2.00)_(2).如果 AO,证明 3EA 不可逆(分数:2.00)_27.设 n 阶方阵 A 满足 A 2 +3A 一 2E=O,求 A -1 及(A+E) -1 (分数:2.00)_28.已知 n 阶矩阵 A 满足 A 3 =2E,B=A 2 -2A+2E,求(B 一 E) -1 (分数:2.00)_29.设矩阵 (分数:2.00)_30.已知 A 2 =A,2ABAB=E,若 (分
9、数:2.00)_31.设 A 为 n 阶可逆矩阵,A * 是 A 的伴随矩阵证明 (1)A * =A n-1 ; (2)(A * ) T =(A T ) * ; (3)(A * ) -1 =(A -1 ) * ; (4)(A * ) * =A n-2 A; (5)(kA) (分数:2.00)_32.设 (分数:2.00)_33.设 A 为 n 阶非零矩阵,A * 是 A 的伴随矩阵,A * 是 A 的转置矩阵,证明当 A T =A * 时,A 可逆(分数:2.00)_34.设(2E 一 CB)A=C,其中 A 是 3 阶方阵 A 的转置矩阵,且 (分数:2.00)_35.设 3 阶方阵 A,B
10、 满足关系式 A 一 1 BA=6A+BA,且 (分数:2.00)_36.已知向量 =(1,2,1) * ,=(1,0,2) * ,记 A= * ,若矩阵 X 满足 2E+X=A T -A * X,求矩阵 X(分数:2.00)_37.已知矩阵 A 的伴随矩阵 (分数:2.00)_38.已知矩阵 (分数:2.00)_39.已知 (分数:2.00)_40.已知 3 阶矩阵 A 满足 A i =i i ,i=1,2,3,其中 1 =(1,0,0) T , 2 =(0,1,1) T , 3 =(0,0,1) T ,试求矩阵 A(分数:2.00)_41.设 A 为 mn 矩阵,B 为 np 矩阵,证明
11、r(AB)r(A)+r(B)一 n(分数:2.00)_42.设 n 阶矩阵 A 满足 A 2 =E,试证 r(A+E)+r(AE)=n(分数:2.00)_43.对行满秩矩阵 A mn ,必有列满秩矩阵 B nm ,使 AB=E(分数:2.00)_设 A 为 n 阶方阵(n2),A * 是 A 的伴随矩阵,试证:(分数:6.00)(1).当 r(A)=17,时,r(A * )=n;(分数:2.00)_(2).当 r(A)=nl 时,r(A * )=1;(分数:2.00)_(3).当 r(A)n 一 1 时,r(A * )=0(分数:2.00)_44.设 3 阶矩阵 (分数:2.00)_考研数学二
12、(矩阵)-试卷 12 答案解析(总分:102.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:14,分数:28.00)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.设 A,B 均为 n 阶方阵,且 AB=E,则 BE 一 2B(E+A T B T ) 一 1 AA=( )(分数:2.00)A.A 一 1 B.B 一 1 C.O D.AB解析:解析:本题考查矩阵的基本运算,注意到 AB=E,可得 BA=EBE 一 2B(E+A T B T ) -1 AA=BE 一2B(E+(BA) T ) -1 AA=BE 一 2B(2E) -1 AA 3.设 n
13、阶方阵 A,B,C 满足关系 ABC=E,其中 E 是 n 阶单位矩阵,则下列各式中不一定成立的是( )(分数:2.00)A.CAB=EB.B 一 1 A 一 1 C 一 1 =EC.BCA=ED.C 一 1 A 一 1 B 一 1 =E 解析:解析:本题考查逆矩阵的概念及矩阵的运算由于 ABC=E,所以有(AB)C=E,故 C 一 1 =AB,从而CAB=E,因此 A 正确同理可证 B、C 都正确当 AB 不可换时,D 不正确故选 D4.设 n 阶矩阵 A,B,A+B,A 一 1 +B 一 1 均为可逆矩阵,则(A 一 1 +B 一 1 ) 一 1 =( )(分数:2.00)A.A+BB.A
14、(A+B) 一 1 B C.A 一 1 +B 一 1 D.(A+B) 一 1 解析:解析:本题考查逆矩阵的概念及性质注意到 AB=E,则 A 可逆,B 就是 A 的逆;也可用(A 一 1 ) 一1 =A 【解法 l】由于 (A 一 1 +B 一 1 )A(A+B) 一 1 B=(A 一 1 +B 一 1 )B 一 1 (A+B)A 一 1 一 1 =(A 一 1 +B 一 1 )(B 一 1 +A 一 1 ) 一 1 =(A 一 1 +B 一 1 )(A 一 1 +B 一 1 ) 一 1 =E,故选 B 【解法 2】 由于A(A+B) 一1 B 一 1 =B 一 1 (A+B)A 一 1 =B
15、 一 1 +A 一 1 =A 一 1 +B 一 1 故选 B5.设 A 为 n 阶非零矩阵,E 为 n 阶单位矩阵,若 A 3 =O,则( )(分数:2.00)A.E 一 A 不可逆,E+A 不可逆B.EA 不可逆,E+A 可逆C.EA 可逆,E+A 也可逆 D.EA 可逆,E+A 不可逆解析:解析:本题考查逆矩阵的概念及性质,抽象矩阵求逆一般从定义出发由于(E-A)(E+A+A 2 )=E,从而 E-A 可逆,同理(E+A)(E-A+A 2 )=E,从而 E+A 可逆故选 C6.设矩阵 (分数:2.00)A.AP 1 P 2 =BB.AP 2 P 1 =BC.P 1 P 2 A=B D.P
16、2 P 1 A=B解析:解析:本题考查矩阵的初等变换与初等矩阵的关系 对矩阵施行初等行变换相当于对矩阵左乘同种的初等方阵,对矩阵施行初等列变换相当于对矩阵右乘同种的初等方阵这是矩阵初等变换与初等方阵关系的最基本题型矩阵 A 经过两次初等行变换变为矩阵 B,根据初等矩阵的性质,左乘初等矩阵相当于作初等行变换,右乘初等矩阵相当于作初等列变换,所以选项 A、B 均不正确 C 选项中 P 1 P 2 表示将矩阵 A 的第 1 行加到第 3 行上,再互换所得矩阵的 1,2 两行,这样得到的矩阵恰好是矩阵 B,所以 C 为正确选项D 选项中的 P 2 P 1 A 表示将矩阵 A 的第 1,2 两行互换,再
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