【考研类试卷】考研数学二(线性代数)-试卷11及答案解析.doc
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1、考研数学二(线性代数)-试卷 11 及答案解析(总分:80.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:13,分数:26.00)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.A 是 n 阶矩阵,则 (分数:2.00)A.(-2) n |A| nB.(4|A|) nC.(-2) 2n |A*| nD.|4A| n3.A 是 n 阶矩阵,则 (分数:2.00)A.(-2) n |A*| nB.2 n |A*| nC.(一 2) n |A| n-1D.2 n |A| n-14.设 ,则(P -1 ) 2016 A(Q 2011 ) -1 =( ) (分数:
2、2.00)A.B.C.D.5.已知 1 , 2 , 3 , 4 为 3 维非零列向量,则下列结论: 如果 4 不能由 1 , 2 , 3 线性表出,则 1 , 2 , 3 线性相关; 如果 1 , 2 , 3 线性相关, 2 , 3 , 4 线性相关,则 1 , 2 , 4 也线性相关; 如果 r( 1 , 1 + 2 , 2 + 3 )=r( 4 , 1 + 4 , 2 + 4 , 3 + 4 ),则 4 可以由 1 , 2 , 3 线性表出 其中正确结论的个数为 ( )(分数:2.00)A.0B.1C.2D.36.设 1 , 2 , 3 均为线性方程组 Ax=b 的解,下列向量中 1 -
3、2 , 1 2 2 + 3 , (分数:2.00)A.4B.3C.2D.l7.设 A 是秩为 n 一 1 的 n 阶矩阵, 1 , 2 是方程组 Ax=0 的两个不同的解向量,则 Ax=0 的通解必定是 ( )(分数:2.00)A. 1 + 2B.k 1C.k( 1 + 2 )D.k( 1 - 2 )8.设 A 为 n 阶方阵,齐次线性方程组 Ax=0 有两个线性无关的解向量,A*是 A 的伴随矩阵,则 ( )(分数:2.00)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.Ax=0 与 A*x=0 没有非零公共解D.Ax=0 与 A*x=0 恰好有一个非零
4、公共解9.设向量组(I): 1 , 2 , r 可由向量组(): 1 , 2 , s 线性表示,则 ( )(分数:2.00)A.当 rs 时,向量组()必线性相关B.当 rs 时,向量组(I)必线性相关C.当 rs 时,向量组()必线性相关D.当 rs 时,向量组(I)必线性相关10.设 A 是 n 阶矩阵,对于齐次线性方程组(I)A n x=0 和()A n+1 x=0,现有命题 ()的解必是()的解; ()的解必是()的解; ()的解不一定是()的解; ()的解不一定是()的解 其中,正确的是 ( )(分数:2.00)A.B.C.D.11.向量组 1 , 2 , s 线性无关的充要条件是
5、( )(分数:2.00)A. 1 , 2 , s ,均不为零向量B. 1 , 2 , s 中任意两个向量的分量不成比例C. 1 , 2 , s ,中任意一个向量均不能由其余向量线性表出D. 1 , 2 , s 中任意 s 一 1 个向量均线性无关12.已知 A 是三阶矩阵,r(A)=1,则 =0 ( )(分数:2.00)A.必是 A 的二重特征值B.至少是 A 的二重特征值C.至多是 A 的二重特征值D.一重、二重、三重特征值都可能13.已知 1 , 2 是方程(E-A)X=0 的两个不同的解向量,则下列向量中必是 A 的对应于特征值 的特征向量的是 ( )(分数:2.00)A. 1B. 2C
6、. 1 一 2D. 1 + 2二、填空题(总题数:8,分数:16.00)14.设 B= (分数:2.00)填空项 1:_15.设 A 是 43 矩阵,且 r(A)=2,而 B= (分数:2.00)填空项 1:_16.设 A,B 为 3 阶相似矩阵,且|2E+A|=0, 1 =1, 2 =一 1 为 B 的两个特征值,则行列式|A+2AB|= 1(分数:2.00)填空项 1:_17.设 A=E+ T ,其中 , 均为 n 维列向量, T =3,则|A+2E|= 1(分数:2.00)填空项 1:_18.设 A,B 均为 3 阶矩阵,E 是 3 阶单位矩阵,已知 AB=2A+3B,A= (分数:2.
7、00)填空项 1:_19.已知 ABC=D,其中 (分数:2.00)填空项 1:_20.设 1 =1,0,一 1,2 T , 2 =2,一 1,一 2,6 T , 3 =3,1,t,4 T ,=4,-1,一 5,10 T ,已知 不能由 1 , 2 , 3 线性表出,则 t= 1(分数:2.00)填空项 1:_21.已知三维向量组 1 , 2 , 3 线性无关,则向量组 1 一 2 , 2 -k 3 , 3 一 1 也线性无关的充要条件是 k 1(分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:19,分数:38.00)22.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_2
8、3.设矩阵 A,B 满足 A*BA=2BA 一 8E,其中 (分数:2.00)_24.设 A 是 n 阶可逆阵,将 A 的第 i 行和第 j 行对换得到的矩阵记为 B,证明:B 可逆,并推导 A -1 和 B -1 的关系(分数:2.00)_25.设 A 是 n 阶可逆阵,其每行元素之和都等于常数 a,证明:(1)a0;(2)A -1 的每行元素之和均为 (分数:2.00)_26.(1)A,B 为 n 阶方阵,证明: (2)计算 (分数:2.00)_27.设有矩阵 A mn ,B nm ,E m +AB 可逆, (1)验证:E n +BA 也可逆,且(E n +BA) -1 =E n B(E
9、m +AB) -1 A; (2)设 其中 (分数:2.00)_28.已知 1 =1,-1,1 T , 2 =1,t,一 1 T , 3 =t,1,2 T ,=4,t 2 ,一 4 T ,若 可由 1 , 2 , 3 线性表示,且表示法不唯一,求 t 及 的表达式(分数:2.00)_29.设向量组 1 , 2 , s (s2)线性无关,且 1 = 1 + 2 , 2 = 2 + 3 , s-1 = s-1 + s , s = s + 1 ,讨论向量组 1 , 2 , s 的线性相关性(分数:2.00)_30.设 A 是 nm 矩阵,B 是 mn 矩阵,其中 nm,E 是 n 阶单位矩阵若 AB=
10、E,证明:B 的列向量组线性无关(分数:2.00)_31.设向量组 1 , 2 , t 是齐次线性方程组 Ax=0 的一个基础解系,向量 不是方程组 Ax=0的解,即 A0试证明:向量组 ,+ 1 ,+ 2 ,+ t 线性无关(分数:2.00)_32.设向量组()与向量组(),若()可由()线性表示,且 r()=r()=r,证明:(I)与()等价(分数:2.00)_33.求齐次线性方程组 (分数:2.00)_34.问 为何值时,线性方程组 (分数:2.00)_35. 为何值时,方程组 (分数:2.00)_36.设四元齐次线性方程组()为 (分数:2.00)_37.设 1 , 2 , s 和 1
11、 , 2 , s 分别是 AX=0 和 BX=0 的基础解系,证明:AX=0和 BX=0 有非零公共解的充要条件是 1 , 2 , t , 1 , 2 , s 线性相关(分数:2.00)_38.已知 1 =1,2,一 3,1 T , 2 =5,一 5,a,11 T , 3 =1,一 3,6,3 T , 4 =2,一 1,3,a T 问: (1)a 为何值时,向量组 1 , 2 , 3 , 4 线性相关; (2)a 为何值时,向量组 1 , 2 , 3 , 4 线性无关; (3)a 为何值时, 4 能由 1 , 2 , 3 线性表出,并写出它的表出式(分数:2.00)_39.已知 (分数:2.0
12、0)_40.设向量组 1 =a 11 ,a 21 ,,a n1 T , 2 =a 12 ,a 22 ,a n2 T , a =a 1s ,a 2s ,,a ns T,证明:向量组 1 , 2 , s 线性相关(线性无关)的充要条件是齐次线性方程组 (分数:2.00)_考研数学二(线性代数)-试卷 11 答案解析(总分:80.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:13,分数:26.00)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.A 是 n 阶矩阵,则 (分数:2.00)A.(-2) n |A| nB.(4|A|) n C.(-2) 2n
13、 |A*| nD.|4A| n解析:解析: 3.A 是 n 阶矩阵,则 (分数:2.00)A.(-2) n |A*| nB.2 n |A*| nC.(一 2) n |A| n-1D.2 n |A| n-1 解析:解析: 4.设 ,则(P -1 ) 2016 A(Q 2011 ) -1 =( ) (分数:2.00)A.B. C.D.解析:解析:易知 P 2 =E,故 P -1 =P,进一步有(P -1 ) 2016 =p 2016 =(P 2 ) 1008 =E 故 5.已知 1 , 2 , 3 , 4 为 3 维非零列向量,则下列结论: 如果 4 不能由 1 , 2 , 3 线性表出,则 1
14、, 2 , 3 线性相关; 如果 1 , 2 , 3 线性相关, 2 , 3 , 4 线性相关,则 1 , 2 , 4 也线性相关; 如果 r( 1 , 1 + 2 , 2 + 3 )=r( 4 , 1 + 4 , 2 + 4 , 3 + 4 ),则 4 可以由 1 , 2 , 3 线性表出 其中正确结论的个数为 ( )(分数:2.00)A.0B.1C.2 D.3解析:解析:如果 1 , 2 , 3 线性无关,由于 1 , 2 , 3 , 4 为 4 个 3 维向量,故 1 , 2 , 3 , 4 线性相关,则 4 必能由 1 , 2 , 3 线性表出,可知是正确的 令 6.设 1 , 2 ,
15、 3 均为线性方程组 Ax=b 的解,下列向量中 1 - 2 , 1 2 2 + 3 , (分数:2.00)A.4 B.3C.2D.l解析:解析:由 A 1 =A 2 =A 3 =b 可知 A( 1 - 2 )=A 1 一 A 2 =b 一 b=0, A( 1 2 2 + 3 )=A 1 2A 2 +A 3 =b2b+b=0, 7.设 A 是秩为 n 一 1 的 n 阶矩阵, 1 , 2 是方程组 Ax=0 的两个不同的解向量,则 Ax=0 的通解必定是 ( )(分数:2.00)A. 1 + 2B.k 1C.k( 1 + 2 )D.k( 1 - 2 ) 解析:解析:因为通解中必有任意常数,显见
16、(A)不正确由 n-r(A)=1 知 Ax=0 的基础解系由一个非零向量构成 1 , 1 + 2 与 1 一 2 中哪一个一定是非零向量呢? 已知条件只是说 1 , 2 是两个不同的解,那么 1 可以是零解,因而 k 1 可能不是通解如果 1 =一 2 0,则 1 , 2 是两个不同的解,但 1 + 2 =0,即两个不同的解不能保证 1 + 2 0因此要排除(B)、(C)由于 1 1 ,必有 1 - 2 0可见(D)正确8.设 A 为 n 阶方阵,齐次线性方程组 Ax=0 有两个线性无关的解向量,A*是 A 的伴随矩阵,则 ( )(分数:2.00)A.A*x=0 的解均是 Ax=0 的解B.A
17、x=0 的解均是 A*x=0 的解 C.Ax=0 与 A*x=0 没有非零公共解D.Ax=0 与 A*x=0 恰好有一个非零公共解解析:解析:由题设知 nr(A)2,从而有 r(A)n 一 2,故 A*=O,任意 n 维向量均是 A*x=0 的解,故正确选项是(B)9.设向量组(I): 1 , 2 , r 可由向量组(): 1 , 2 , s 线性表示,则 ( )(分数:2.00)A.当 rs 时,向量组()必线性相关B.当 rs 时,向量组(I)必线性相关C.当 rs 时,向量组()必线性相关D.当 rs 时,向量组(I)必线性相关 解析:解析:利用“若向量组(I)线性无关,且可由向量组(I
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