【考研类试卷】考研数学二(线性代数)-试卷19及答案解析.doc
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1、考研数学二(线性代数)-试卷 19 及答案解析(总分:62.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:10,分数:20.00)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.设向量组(I) 1 , 2 , s 线性无关,(II) 1 , 2 , s 线性无关,且 i (i=1,2,s)不能由(II) 1 , 2 , s 线性表出, i (i=1,2,t)不能由(I) 1 , 2 , s 线性表出,则向量组 1 , 2 , s , 1 , 2 , s ( )(分数:2.00)A.必线性相关B.必线性无关C.可能线性相关,也可能线性无关D.以上都不对3.
2、已知 n 维向量的向量组 1 , 2 , s 线性无关,则向量组 “ 1 ,“ 2 ,“ s 可能线性相关的是 ( )(分数:2.00)A.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量加到第 2 个分量得到的向量B.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量改变成其相反数的向量C.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量改为 0 的向量D.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第 n 个分量后再增添一个分量的向量4.设 (分数:2.00)A.存在 a ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性无关
3、B.不存在 a ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性相关C.存在 b ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性无关D.不存在 b ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性相关5.A 是 mn 矩阵,r(A)=rminm,n),则 A 中必 ( )(分数:2.00)A.没有等于零的 r 一 1 阶子式,至少有一个 r 阶子式不为零B.有不等于零的 r 阶子式,所有 r+1 阶子式全为零C.有等于零的 r 一阶子式,没有不等于零的 r+1 阶子式D.任何 r 阶子式不等于零,任何 r+1 阶子式全为零6.向量组(I) 1 , 2 , s ,
4、其秩为 r 1 ,向量组(II) 1 , 2 , s 其秩为 r 2 ,且 i ,i=1,2,s 均可由向量组(I) 1 , 2 , s 线性表出,则必有 ( )(分数:2.00)A. 1 + 1 , 2 + 2 , s + s 的秩为 r 1 +r 2B. 1 一 1 , 2 一 2 , s 一 s 的秩为 r 1 一 r 2C. 1 , 2 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 1 +r 2D. 1 , 2 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 17.已知 r(A)=r 1 ,且方程组 AX=a 有解,r(B)=r 2 ,且 BY= 无解,设 A= 1 , 2 , n ,B=
5、1 , 2 , n ,且 r( 1 , 2 , n , 1 , 2 , n ,)=r,则 ( )(分数:2.00)A.r=r 1 +r 2B.rr 1 +r 2C.r=r 1 +r 2 +1D.rr 1 +r 2 +18.已知向量组 1 , 2 , 3 , 4 线性无关,则向量组 2 1 + 3 + 4 , 2 一 4 , 3 + 4 , 2 + 3 ,2 1 + 2 + 3 的秩是 ( )(分数:2.00)A.1B.2C.3D.49.设 n 阶(n3)矩阵,A= (分数:2.00)A.1B.C.一 1D.10.设 xOy 平面上 n 个不同的点为 M i (x i ,y i ),i=1,2,
6、n(n3),记 (分数:2.00)A.1B.2C.3D.4二、填空题(总题数:6,分数:12.00)11.已知三维向量组 1 , 2 , 3 线性无关,则向量组 1 一 2 , 2 一 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:_12.设 n 维向量 1 , 2 , 3 满足 2 1 一 2 +3 3 =0,对于任意的 n 维向量 ,向量组 l 1 1 ,l 2 + 2 ,l 3 + 3 都线性相关,则参数 l 1 ,l 2 ,l 3 应满足关系 1(分数:2.00)填空项 1:_13.已知 r( 1 , 2 , s )=r,则 r( 1 , 1 +
7、2 , 1 + 2 + s )= 1(分数:2.00)填空项 1:_14.A= (分数:2.00)填空项 1:_15.设 A 是 5 阶方阵,且 A 2 =O,则 r(A * )= 1(分数:2.00)填空项 1:_16.设 A mn ,B nn ,C nm ,其中 AB=A,BC=O,r(A)=n,则CAB= 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。(分数:2.00)_18.已知 1 , 2 , s 线性无关, 可由 1 , 2 , s 线性表出,且表示式的系数全不为零,证明: 1 , 2 , s ,
8、中任意 5 个向量线性无关(分数:2.00)_19.已知向量组 1 , 2 , s+1 (s1)线性无关, i = i +t i+1 ,i=1,2,s证明:向量组 1 , 2 , s 线性无关(分数:2.00)_20.设 A 是 33 矩阵, 1 , 2 , 3 是三维列向量,且线性无关,已知 A 1 = 2 + 3 ,A 2 = 1 + 3 ,A 3 = 1 + 2 (1)证明:A 1 ,A 2 ,A 3 线性无关;(2)求A(分数:2.00)_21.已知 A 是 n 阶矩阵, 1 , 2 , s 是 n 维线性无关向量组,若 A 1 ,A 2 ,A s 线性相关,证明:A 不可逆(分数:2
9、.00)_22.设 A 是 mn 矩阵,证明:存在非零的 ns 矩阵 B,使得 AB=O 的充要条件是 r(A)n(分数:2.00)_23.设 n 阶矩阵 A 的秩为 1,试证: (1)A 可以表示成 n1 矩阵和 1n 矩阵的乘积; (2)存在常数 ,使得 A k = k 一 1 A(分数:2.00)_24.设 A 是 nn 矩阵,对任何 n 维列向量 X 都有 AX=0,证明:A=O(分数:2.00)_25.向量组 1 , 2 , t 可由向量组 1 , 2 , s 线性表出,设表出关系为 1 , 2 , t = 1 , 2 , s (分数:2.00)_26.设 A 是 sn 矩阵,B 是
10、 A 的前 m 行构成的 mb 矩阵,已知 A 的行向量组的秩为 r,证明: r(a)r+m一 s(分数:2.00)_27.设 A 是 mn 阶实矩阵,证明:(1)r(A T A)=r(A);(2)A T AX=A T b 一定有解(分数:2.00)_28.设线性方程组 (分数:2.00)_29.已知四元二个方程的齐次线性方程组的通解为 X=k 1 1,0,2,3 T +k 2 0,1,一 l,1 T ,求原方程组(分数:2.00)_30.已知齐次线性方程组(I)的基础解系为 1 =1,0,1,1 T , 2 =2,1,0,一 1 T , 3 =0,2,1,一 1 T , 添加两个方程 (分数
11、:2.00)_31.已知线性方程组(I) (分数:2.00)_考研数学二(线性代数)-试卷 19 答案解析(总分:62.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:10,分数:20.00)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.设向量组(I) 1 , 2 , s 线性无关,(II) 1 , 2 , s 线性无关,且 i (i=1,2,s)不能由(II) 1 , 2 , s 线性表出, i (i=1,2,t)不能由(I) 1 , 2 , s 线性表出,则向量组 1 , 2 , s , 1 , 2 , s ( )(分数:2.00)A.必线性相
12、关B.必线性无关C.可能线性相关,也可能线性无关 D.以上都不对解析:解析:只要对两种情况举出例子即可 取 1 = 线性无关,且显然不能相互线性表出,但四个三维向量必定线性相关; 取 1 = 3.已知 n 维向量的向量组 1 , 2 , s 线性无关,则向量组 “ 1 ,“ 2 ,“ s 可能线性相关的是 ( )(分数:2.00)A.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量加到第 2 个分量得到的向量B.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量改变成其相反数的向量C.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第一个分量改为 0 的向量
13、 D.“ s (i=1,2,s)是 s (i=1,2,s)中第 n 个分量后再增添一个分量的向量解析:解析:将一个分量均变为 0,相当于减少一个分量,此时新向量组可能变为线性相关(A),(B)属初等(行)变换不改变矩阵的秩,并未改变列向量组的线性无关性,(D)增加向量分量也不改变线性无关性4.设 (分数:2.00)A.存在 a ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性无关B.不存在 a ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性相关C.存在 b ij (i,j=1,2,3)使得 1 , 2 , 3 线性无关 D.不存在 b ij (i,j=1,2,3)使得 1
14、 , 2 , 3 线性相关解析:解析:由 1 , 2 , 3 , 4 = 5.A 是 mn 矩阵,r(A)=rminm,n),则 A 中必 ( )(分数:2.00)A.没有等于零的 r 一 1 阶子式,至少有一个 r 阶子式不为零B.有不等于零的 r 阶子式,所有 r+1 阶子式全为零 C.有等于零的 r 一阶子式,没有不等于零的 r+1 阶子式D.任何 r 阶子式不等于零,任何 r+1 阶子式全为零解析:解析:由矩阵的秩的定义知,r(A)=r,r 是 A 中最大的不等于零的子行列式的阶数,故 A 中有不等于零的(至少一个)r 阶子式,而 r 阶以上子式都等于零,这只需所有 r+1 阶子式全为
15、零即可,故选(B),而(A),(C),(D)均不成立,请读者自行说明理由6.向量组(I) 1 , 2 , s ,其秩为 r 1 ,向量组(II) 1 , 2 , s 其秩为 r 2 ,且 i ,i=1,2,s 均可由向量组(I) 1 , 2 , s 线性表出,则必有 ( )(分数:2.00)A. 1 + 1 , 2 + 2 , s + s 的秩为 r 1 +r 2B. 1 一 1 , 2 一 2 , s 一 s 的秩为 r 1 一 r 2C. 1 , 2 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 1 +r 2D. 1 , 2 , s , 1 , 2 , s 的秩为 r 1 解析:解析:设 1
16、 , 2 , s 的极大线性无关组为 1 , 2 , r1 ,则 i (i=1,2,s)均可由 1 , 2 , r1 线性表出,又 i (一 1,2,s)可由(I)表出,即可由 1 , 2 , r1 线性表出,即 1 , 2 , r1 也是向量组 1 , 2 , s , 1 , 2 , s 的极大线性无关组,故 r( 1 , 2 , s , 1 , 2 , s )=r 1 ,其余选项可用反例否定7.已知 r(A)=r 1 ,且方程组 AX=a 有解,r(B)=r 2 ,且 BY= 无解,设 A= 1 , 2 , n ,B= 1 , 2 , n ,且 r( 1 , 2 , n , 1 , 2 ,
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