线性代数作业纸新答案

发布 2022-06-30 17:08:28 阅读 5799

一)a) (b)

(c) (d)

2. 若行列式,则( d ).

a)-2b)2c)0d)-3

1.(对角线法则)

2.(按第一列展开)

二)a) (b) (c) (d)

2. 行列式的必要条件是( b ).

a)-2b)1c)-1d)2

a)必为零b)必不为零。

c)必为1d)可为任意数

2. 设非齐次线性方程组有唯一解,则必须满足( d ).

a)0b)-1 (c)2d)-2

1. 若齐次线性方程组有非零解,求的值。

解:方程组有非零解,则系数行列式,则或。

2.,提示:利用范德蒙德行列式的结果。

解 :将行列式上下左右翻转,即为范德蒙德行列式。

3. 问,取何值时,齐次线性方程组有非零解?

解: 方程组的系数行列式必须为0

故只有当或时,方程组才可能有非零解。

第一章自测题。

1. 计算。

解: 从最后一行开始,后行减去前行。

2. 利用范德蒙德行列式计算四阶行列式。

解: 把行列式的最后一行依次与前面的行交换,共交换三次得。

3. 计算,其中未写出的元素都是。

解: 即有递推公式。

又,利用这些结果递推得。

4. 计算,其中。

解 5.证明,其中。

证: 化行列式为下三角形行列式。

其中,,于是。

6. ,其中。

解: 7. 问取何值时,齐次线性方程组有非零解?

解: 方程组的系数行列式必须为0

因此,时,方程组有非零解。

8. 已知齐次方程组,当为何值时,此方程组有非零解。

解: 方程组的系数行列式必须为0

因此,当时,方程组有非零解。

第二章矩阵

一)一.填空。

1. 设, ,则; ;

2. 设,而为正整数,则=.

3. 设,则 .

二.选择。1. 设都是阶方阵且,则( b )ab)或 cd)

2. 以下结论正确的是( c )

d)对任意的同阶方阵,有。

3. 由做乘积,则必须满足( b )

a) (b) (c) (d)

三.计算与证明。

1. 设,,求及。解:

4. 设为阶方阵,且为对称阵,证明也是对称阵。

证明:已知:,则。

从而也是对称阵。

二)一.填空。

1. 设为三阶可逆矩阵,且,则。

2. 设,则 ;

3.设为3阶矩阵,且=,则 -16 .

4. 设为3维列向量,,则 3 .

二.选择。1. 设为阶可逆矩阵,为的伴随矩阵,则必有( a )a) (b) (c) (d)

2. 设阶方阵满足关系式,其中为阶单位矩阵,则必有( d ).

(a) (b) (c) (d)

3. 已知为阶方阵,且满足关系式,则( c )a) (b) (c) (d)

4. 设都是阶方阵,则下列命题中正确的是 ( d )a)若且,则 (b)若都是对称阵,则是对称阵。

c)若不可逆,则都不可逆 (d)若可逆,则都可逆。

三.计算与证明。

1. 求的逆阵。

解:,2. 解矩阵方程。

解: .3. 设, 其中, ,求。

解:故所以。而 故。

三)一.填空。

1. 已知不可逆,则 -6或-3

2. 设,且,则 .

3.设,则 .

二.选择。1. 设都是阶可逆矩阵,则必有( c )a)是阶可逆矩阵

(b)(c) 只用初等变换可把变为。

(d)2. 设阶矩阵满足,则( a )

a) (b)

(cd)3. 设,则( b )

a) 当可逆时,(b) 当可逆时,(c) 当时,(d) 当时,可逆。

三.计算与证明。

1. 用初等变换求下列矩阵的逆矩阵。

解:(1),(2)

2. 设其中,求。

解: 而。所以 .

3. 设三阶矩阵满足关系式,且,求。

解:,.四)

一.填空。1. 设矩阵的秩为,为阶可逆矩阵,则。

2. 设四阶方阵的秩,则其伴随矩阵的秩为= 0 .

3.设,,则 -3

二.选择。1. 从矩阵中划去一行得到矩阵,则的秩的关系为( a )ab) cd)

2. 在秩是的矩阵中( c )

a) 没有等于0的阶子式。

b) 没有等于0的阶子式。

c) 等于0的阶子式和等于0的阶子式都可能有。

d) 所有阶子式等于0

3. 设都是阶方阵,且,则必有( a )

a) 若,则 (b) 若,则。

c)或者d)

4. 设是矩阵,且的秩,而,则( c )

a)0b)1 (c)2d)3

三.计算。1.求矩阵的秩。

解: 2.设,求为何值时可使等于:

解: (1)当时,;

(2)当时,;

(3)当且时,.

3.设矩阵,求,并求一个最高阶非零子式。

解:,一个最高阶非零子式为。

第二章自测题。

1. 设为阶方阵,并且满足,证明:及都可逆,并求及。

证:由已知得:,故可逆,且。

又,故可逆,且。

2. 设为4阶方阵,求。

解。3. 已知,求。

解。4. 设,解矩阵方程(其中是矩阵的伴随矩阵).

解:计算得,并且可逆。

因为,故由已知得。

所以。解得。

5. 设,且,求。

解:.6.设, 求及。

解:令, ,则,故。

7. 设为维列向量,,令,证明是对称阵,且。

证明:因为,所以是对称阵。

又。8. 若,但不是单位矩阵,则必为奇异矩阵。

证明:假设为非奇异矩阵,即可逆,存在。

由已知,两边同时左乘,得到,即,这与已知不是单位矩阵矛盾。故必为奇异矩阵。

9. 求作一个秩是4的方阵,使它的两个行向量是。

1,0,1,0,0)和(1,-1,0,0,0)解: 10. 证明的充分必要条件是存在非零列向量及非零行向量,使。

证明:(充分),另一方面,和又都是非零向量,故,因此。

必要)由于故,所以。

第三章线性方程组。

一)一、选择。

1.当( d )时,齐次线性方程组一定有非零解。

a) (b) (c) (d)

2. 齐次线性方程组有非零解,则( a

(a) -1 (b) 1c) 2 (d) -3二、计算题。

1.求齐次线性方程组的通解。

解:对系数矩阵进行初等行变换,化为行最简形。

所以。故方程组有个自由未知量。与原方程组同解的方程组为,取为自由未知量,得。

2.求非齐次线性方程组的通解。解。所以。

方程组的一个解是:

对应的齐次线性方程组的基础解系为:

所求方程组的解为:

3.当取何值时,线性方程组。

1)有唯一解;

2)有无穷解,并求通解;

3)无解。解。

1)当且时,,这时方程组有唯一解;

2)当时,

由于,有无穷解。

通解为。3)当时。

由于,故无解。

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