【考研类试卷】考研数学二(线性代数)-试卷24及答案解析.doc
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1、考研数学二(线性代数)-试卷 24 及答案解析(总分:76.00,做题时间:90 分钟)一、选择题(总题数:11,分数:22.00)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.n 维向量组 1 , 2 , s (3sn)线性无关的充要条件是 ( )(分数:2.00)A.存在一组全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s ,使 k 1 1 +k 2 2 +k s s =0B. 1 , 2 , s 中任意两个向量都线性无关C. 1 , 2 , s 中任意一个向量都不能由其余向量线性表出D.存在一组不全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s ,使 k 1 1 +k
2、 2 2 +k s s 03.设有两个 n 维向量组(I) 1 , 2 , s ,() 1 , 2 , s ,若存在两组不全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s , 1 , 2 , s ,使(k 1 + 1 ) 1 +(k 2 + 2 ) 2 +(k s + s ) s +(k 1 1 ) 1 +(k s 一 s ) s =0,则 ( )(分数:2.00)A. 1 + 1 , s + s , 1 - 1 , s 一 s 线性相关B. 1 , s 及 1 ,, s 均线性无关C. 1 , s 及 1 , s 均线性相关D. 1 + 1 , s + s , 1 - 1 , s 一 s 线性无关4.
3、已知向量组() 1 , 2 , 3 , 4 线性无关,则与()等价的向量组是 ( )(分数:2.00)A. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4 , 4 + 1B. 1 - 2 , 2 - 3 , 3 一 4 , 4 - 1C. 1 + 2 , 2 一 3 , 3 + 4 , 4 - 1D. 1 + 2 , 2 一 3 , 3 一 4 , 4 - 15.设向量组 1 , 2 , 3 线性无关,则下列向量组中,线性无关的是 ( )(分数:2.00)A. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 一 1B. 1 + 2 , 2 + 3 , 1 +2 1 + 3C. 1 +2 2 ,2 2 +3 3
4、 ,3 3 + 1D. 1 + 2 + 3 ,2 1 3 2 +22 3 ,3 1 +5 2 5 36.若向量组 , 线性无关, 线性相关,则 ( )(分数:2.00)A. 必可由 , 线性表出B. 必可由 , 线性表出C. 必可由 , 线性表出D. 必不可由 , 线性表出7.设向量组() 1 , 2 , s 线性无关,() 1 , 2 , t 线性无关,且 i (i=1,2,s)不能由() 1 , 2 , t 线性表出, i (i=1,2,t)不能由() 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
5、.可能线性相关,也可能线性无关D.以上都不对8.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. i “(i=1,2,s)是 i (i=1,2,s)中第一个分量加到第 2 个分量得到的向量B. i “(i=1,2,s)是 i (i=1,2,s)中第一个分量改变成其相反数的向量C. i “(i=1,2,s)是 i (i=1,2,s)中第一个分量改为 O 的向量D. i “(i=1,2,s)是 i (i=1,2,s)中第 n 个分量后再增添一个分量的向量9.设 (分数:2.00)A.存在 a ij (i,j=
6、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 , 2 , 3 线性相关10.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-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 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
7、零11.向量组(I) 1 , 2 , s ,其秩为 r 1 ,向量组() 1 , 2 , s 其秩为 r 2 ,且 i ,i=1,2,s 均可由向量组() 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 1二、填空题(总题数:8,分数:16.00)12.设 n 维向量 1 , 2 , 3 满足 2
8、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 + 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 =0,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|CA-B|= 1(
9、分数:2.00)填空项 1:_17.已知向量组 与向量组 (分数:2.00)填空项 1:_18.已知 n 阶矩阵 A 的各行元素之和均为零,且 r(A)=n 一 1,则线性方程组 AX=0 的通解是 1(分数:2.00)填空项 1:_19.设 n 阶(n3)矩阵 A 的主对角元均为 1,其余元素均为 a,且方程组 AX=0 只有一个非零解组成基础解系,则 a= 1(分数:2.00)填空项 1:_三、解答题(总题数:19,分数:38.00)20.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)_21.已知 1 , 2 , s 线性无关, 可由 1 , 2 , s 线性表出,且表示
10、式的系数全不为零,证明: 1 ,a 2 , s , 中任意 s 个向量线性无关(分数:2.00)_22.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)_23.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)_24.已知 A 是 N 阶矩阵, 1 , 2 , s 是 n 维线性无关向量组,若 A
11、1 ,A 2 ,A s 线性相关,证明:A 不可逆(分数:2.00)_25.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)_26.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-1 A(分数:2.00)_27.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)_28.向量组 1 , 2 , t 可由向量组 1 , 2 , s 线性表出,设表出关系为 (分数:2.00)_29.设 A 是 sn
12、矩阵,B 是 A 的前 m 行构成的 mn 矩阵,已知 A 的行向量组的秩为 r,证明: r(B)r+m一 s(分数:2.00)_30.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)_31.设线性线性方程组 (分数:2.00)_32.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 1,1 T ,求原方程组(分数:2.00)_33.已知齐次线性方程组()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
13、方程 (分数:2.00)_34.已知线性方程组(I) (分数:2.00)_35.已知线性方程组 (分数:2.00)_36.已知 1 =一 3,2,0 T , 2 =一 1,0,一 2 T 是线性方程组 (分数:2.00)_37.已知线性方程组 (分数:2.00)_38.已知 4 阶方阵 A= 1 , 2 , 3 , 4 , 1 , 2 , 3 , 4 均为 4 维列向量,其中 2 , 3 , 4 线性无关, 1 =2 2 一 3 ,如果 = 1 + 2 + 3 + 4 ,求线性方程组AX= 的通解(分数:2.00)_考研数学二(线性代数)-试卷 24 答案解析(总分:76.00,做题时间:90
14、 分钟)一、选择题(总题数:11,分数:22.00)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.n 维向量组 1 , 2 , s (3sn)线性无关的充要条件是 ( )(分数:2.00)A.存在一组全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s ,使 k 1 1 +k 2 2 +k s s =0B. 1 , 2 , s 中任意两个向量都线性无关C. 1 , 2 , s 中任意一个向量都不能由其余向量线性表出 D.存在一组不全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s ,使 k 1 1 +k 2 2 +k s s 0解析:解析:可用反证法证明之:必要性:假设有一
15、向量,如 s 可由 1 , 2 , s-1 线性表出,则 1 , 2 , s 线性相关,这和已知矛盾,故任一向量均不能由其余向量线性表出,充分性:假设 1 , 2 , s 线性相关,至少存在一个向量可由其余向量线性表出,这和已知矛盾,故 1 , 2 , s 线性无关(A)对任何向量组都有 0 1 +0 2 +0 s =0 的结论(B)必要但不充分,如 1 =0,1,0 T , 2 =1,0,0 T , 3 =1,0,0 T 任两个线性无关,但 1 , 2 , 3 线性相关(D)必要但不充分如上例 1 + 2 + 3 0,但 1 , 2 , 3 线性相关3.设有两个 n 维向量组(I) 1 ,
16、2 , s ,() 1 , 2 , s ,若存在两组不全为零的数 k 1 ,k 2 ,k s , 1 , 2 , s ,使(k 1 + 1 ) 1 +(k 2 + 2 ) 2 +(k s + s ) s +(k 1 1 ) 1 +(k s 一 s ) s =0,则 ( )(分数:2.00)A. 1 + 1 , s + s , 1 - 1 , s 一 s 线性相关 B. 1 , s 及 1 ,, s 均线性无关C. 1 , s 及 1 , s 均线性相关D. 1 + 1 , s + s , 1 - 1 , s 一 s 线性无关解析:解析:存在不全为 0 的 k 1 ,k 2 ,k s , 1 ,
17、 2 , s ,使得 (k 1 + 1 ) 1 +(k 2 + 2 ) 2 +(k s + s ) s +(k 1 一 1 ) 1 +(k 2 - 2 ) 2 +(k s 一 s ) s =0, 整理得 k 1 ( 1 + 1 )+k 2 ( 2 + 2 )+k s ( s + s )+ 1 ( 1 一 1 )+ 2 ( 2 一 2 )+ s ( s 一 s )=0从而得 1 + 1 , s + s , 1 一 1 , s 一 s 线性相关4.已知向量组() 1 , 2 , 3 , 4 线性无关,则与()等价的向量组是 ( )(分数:2.00)A. 1 + 2 , 2 + 3 , 3 + 4
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