[考研类试卷]考研数学二(向量)模拟试卷8及答案与解析.doc
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1、考研数学二(向量)模拟试卷 8 及答案与解析一、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。1 若 1, 2, 3 线性相关, 2, 3, 4 线性无关,则( )(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2 设向量组 1, 2, 3, 4 线性无关,则向量组( ) (A) 1+2, 2+3, 3+4, 4+1 线性无关(B) 1-2, 2-3, 3-4, 4-1 线性无关(C) 1+2, 2+3, 3+4, 4-1 线性无关(D) 1+2, 2+3, 3-4, 4-1 线性
2、无关3 向量组 1, 2, m 线性无关的充分必要条件是 ( )(A)向量组 1, 2, , m, 线性无关(B)存在一组不全为零的常数 k1,k 2,k m,使得 k11+k22+kmm0(C)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4 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( )(A) 1, 2, m-1, 1 线性相关(B) 1, 2, m-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
3、无关5 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( )(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 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6 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( )(A) 1, 2, 3,k 1+2 线性无关(B) 1, 2, 3,k
4、 1+2 线性相关(C) 1, 2, 3, 1+k2 线性无关(D) 1, 2, 3, 1+k2 线性相关7 设 n 阶矩阵 A=(1, 2, n),B=( 1, 2, n),AB=( 1, 2, n),记向量组(I): 1, 2, n;(): 1, 2, n;(): 1, 2, n,若向量组()线性相关,则 ( )(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8 设向量组() : 1, 2, , s 的秩为 r1,向量组(): 1, 2, s 的秩为r2,且向量组( )可由向量组( )线性表示,则( )(A) 1+1, 2+2,
5、s+s 的秩为 r1+r2(B)向量组 1-1, 2-2, s-s 的秩为 r1-r2(C)向量组 1, 2, s, a, 2, s 的秩为 r1+r2(D)向量组 1, 2, , s, 1, 2, s 的秩为 r19 向量组 1, 2, s 线性无关的充要条件是( )(A) 1, 2, s 都不是零向量(B) 1, 2, s 中任意两个向量不成比例(C) 1, 2, s 中任一向量都不可由其余向量线性表示(D) 1, 2, s 中有一个部分向量组线性无关10 设 A 为 n 阶矩阵,且A=0,则 A( )(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
6、(D)任一列都是其余列向量的线性组合11 若向量组 1, 2, 3, 4 线性相关,且向量 4 不可由向量组 1, 2, 3 线性表示,则下列结论正确的是( )(A) 1, 2, 3 线性无关(B) 1, 2, 3 线性相关(C) 1, 2, 4 线性无关(D) 1, 2, 4 线性相关12 设矩阵 A=(1, 2, 3, 4)经行初等变换为矩阵 B=(1, 2, 3, 4),且1, 2, 3 线性无关, 1, 2, 3, 4 线性相关,则( )(A) 4 不能由 1, 2, 3 线性表示(B) 4 能由 1, 2, 3 线性表示,但表示法不唯一(C) 4 能由 1, 2, 3 线性表示,且表
7、示法唯一(D) 4 能否由 1, 2, 3 线性表示不能确定13 设 A=(1, 2, m),其中 1, 2, m 是 n 维列向量若对于任意不全为零的常数 k1,k 2,k m,皆有 k11+k22+kmm0,则( )(A)mn(B) m=n(C)存在 m 阶可逆阵 P,使得 AP=(D)若 AB=O,则 B=O14 下列命题正确的是( )(A)若向量 1, 2, , n 线性无关,A 为 n 阶非零矩阵,则A1,A 2,A n 线性无关(B)若向量 1, 2, n 线性相关,则 1, 2, n 中任一向量都可由其余向量线性表示(C)若向量 1, 2, n 线性无关,则 1+2, 2+3,
8、n+1 一定线性无关(D)设 1, 2, n 是 n 个 n 维向量且线性无关, A 为 n 阶非零矩阵,且A1,A 2,A n 线性无关,则 A 一定可逆15 向量组 1, 2, m 线性无关的充分必要条件是 ( )(A) 1, 2, m 中任意两个向量不成比例(B) 1, 2, m 是两两正交的非零向量组(C)设 A=(1, 2, m),方程组 AX=0 只有零解(D) 1, 2, m 中向量的个数小于向量的维数16 设 A 是 mn 矩阵,且 mn,下列命题正确的是( )(A)A 的行向量组一定线性无关(B)非齐次线性方程组 AX=b 一定有无穷多组解(C) ATA 一定可逆(D)A T
9、A 可逆的充分必要条件是 r(A)=n17 设 A,B 是满足 AB=O 的任意两个非零阵,则必有( )(A)A 的列向量组线性相关,B 的行向量组线性相关(B) A 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关(C) A 的行向量组线性相关,B 的行向量组线性相关(D)A 的行向量组线性相关,B 的列向量组线性相关18 设 1, 2, , m 与 1, 2, s 为两个 n 维向量组,且 r(1, 2, m)=r(1, 2, s)=r,则( )(A)两个向量组等价(B) r(1, 2, m, 1, 2, s)=r(C)若向量组 1, 2, m 可由向量组 1, 2, s 线性表示,则两向量组等
10、价(D)两向量组构成的矩阵等价二、填空题19 设 1= 线性相关,则 a=_20 设向量组 1, 2, 3 线性无关,且 1+a2+43, 21+2-3, 2+3 线性相关,则a=_21 设 = ,且 , , 两两正交,则a=_,b=_22 设 A=(1, 2, 3, 4)为 4 阶方阵,且 Ax=0 的通解为 X=k(1,1,2,-3) T,则2 由 1, 3, 4 表示的表达式为 _23 设 1= ,则 1=,则 1, 2, 3, 4 的一个极大线性无关组为_,其余的向量用极大线性无关组表示为_三、解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。24 设向量组 1, 2, 3 线性无关,证明
11、: 1+2+3, 1+22+33, 1+42+93 线性无关25 设 1, m, 为 m+1 维向量,= 1+ m(m1)证明:若 1, m 线性无关,则 -1,- m 线性无关26 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27 设 1, n 为 n 个 m 维向量,且 mn证明: 1, n 线性相关28 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29 n 维列向量组 1, n-1 线性无关,且与非零向量 正交证明: 1, n-1,线性无关30 设向量组 1, n 为两两正交的非零向量组,证明: 1,
12、n 线性无关,举例说明逆命题不成立31 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32 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 可由向量组 1, 2, m, 1, 2, n 线性表示33 设向量组 1= 线性相关,但任意两个向量线性无关,求参数 t34 设 1, 2, , n 为 n 个线性无关的 n 维向量,且与向量 正交证明:向量 为零向量35 设 A 为 n 阶矩阵, 1, 2, 3 为 n 维列向量,其中 10,且A1=1,A 2=1+2,A 3=2+3,证明: 1, 2, 3
13、 线性无关36 设向量组() 1, 2, 3;() 1, 2, 3, 4; () 1, 2, 3, 5,若向量组()与向量组 ()的秩为 3,而向量组()的秩为 4证明:向量组 1, 2, 3, 5-4 的秩为 437 设 1, 2, , n 为 n 个 n 维线性无关的向量,A 是 n 阶矩阵证明:A1,A 2,A n 线性无关的充分必要条件是 A 可逆38 设 1, 2, , n 为 n 个 n 维列向量,证明: 1, 2, n 线性无关的充分必要条件是39 设 1, 2, , t 为 AX=0 的一个基础解系, 不是 AX=0 的解,证明:,+ 1,+ 2,+ t 线性无关40 设 1,
14、 2, , n 为 n 个 n 维向量,证明: 1, 2, n 线性无关的充分必要条件是任一 n 维向量总可由 1, 2, n 线性表示41 设 A 为 n 阶矩阵,若 A-10,而 Ak=0证明:向量组 ,A ,A k-1 线性无关41 设 1, 2, 1, 2 为三维列向量组,且 1, 2 与 1, 2 都线性无关42 证明:至少存在一个非零向量可同时由 1, 2 和 1, 2 线性表示;43 设 1= ,求出可由两组向量同时线性表示的向量考研数学二(向量)模拟试卷 8 答案与解析一、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。1 【正确答案】 A【试题解析】 因为 2, 3
15、, 4 线性无关,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) 【知识模块】 向量2 【正确答案】 C【试题解析】 因为-( 1+2)+(2+3)-(3+4)+(4+1)=0, 所以1+2, 2+3, 3+4, 4+1 线性相关; 因为( 1-2)+(2-3)+(3-4)+(4-1)=0, 所以 1-2, 2-3, 3-4, 4-1 线性相关; 因为( 1+2)-(2+3)+(3-4)+(4-1)=0, 所以 1+2, 2+3, 3-4, 4-1 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, 4-1 线性
16、无关,选(C)【知识模块】 向量3 【正确答案】 D【试题解析】 (A) 不对,因为 1, 2, m, 线性无关可以保证1, 2, 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 k1, k2,k m,有 k11+k22+kmm0,但存在一组不全为零的常数 k1,k 2, km 使得 k11+k22+kmm0 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= 线性无关,但其维数等于其个数,选(D)【知识模块】 向量4 【正确答案
17、】 D【试题解析】 (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-1 线性表示,所以 1, 2, m-1, 1 不一定线性相关; (B)不对,因为 1, 2, m-1, 1 不一定线性相关, 2 不一定可由1, 2, m-1, 1 线性表示,所以 1, 2, m-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,选(D)【知识模块】 向量5 【正确答案】 D【试题解析】 因为 1, 2
18、, m 线性无关,所以向量组 1, 2, m 的秩为m,向量组 1, 2, m 线性无关的充分必要条件是其秩为 m,所以选(D)【知识模块】 向量6 【正确答案】 A【试题解析】 因为 1 可由 1, 2, 3 线性表示, 2 不可由 1, 2, 3 线性表示,所以 k1+2 一定不可以由向量组 1, 2, 3 线性表示,所以 1, 2, 3,k 1+2线性无关,选(A) 【知识模块】 向量7 【正确答案】 D【试题解析】 若 1, 2, n 线性无关, 1, 2, n 线性无关,则 r(A)=n, r(B)=n,于是 r(AB)=n因为 1, 2, n 线性相关,所以 r(AB)=r(1,
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