2018年石河子大学农学院314数学(农)之工程数学—线性代数考研强化五套模拟题
● 摘要
一、解答题
1.
设
(1)计算行列式∣A ∣;
(2)当实数a 为何值时,
线性方程组【答案】
有无穷多解?并求其通解.
若要使得原线性方程组有无穷多解,
则有及得
此时,
原线性方程组增广矩阵为
进一步化为行最简形得
可知导出组的基础解系为
非齐次方程的特解为
故其通解为k 为任意常
数.
2. 证明n
阶矩阵
与相似.
【答案】
设 分别求两个矩阵的特征值和特征向量为,
故A 的n 个特征值为
且A 是实对称矩阵,则其一定可以对角化,且
所以B 的n
个特征值也为
=-B的秩显然为1,故矩阵B 对应n-1
重特征值
对于n-1
重特征值由于矩阵(0E-B )
的特征向量应该有n-1个线性无关,进一步
矩阵B 存在n 个线性无关的特征向量,即矩阵B 一定可以对角化,且从而可
知n
阶矩阵
与相似.
3. 已知A 是3阶矩阵
,
是3维线性无关列向量,且
(Ⅰ)写出与A 相似的矩阵B ; (Ⅱ)求A 的特征值和特征向量:
(Ⅲ)求秩
【答案】(Ⅰ)由于
令
记
因
则有
线性无关,故P 可逆.
即A 与B 相似.
(Ⅱ
)由
A 的特征值为-1, -1,-1.
对于矩阵B ,
由
得
所以
可知矩阵B 的特征值为-1, -1,-1, 故矩阵
得特征向量
那么由:
即
是A 的特征向量,于是A 属于特征值-1
的所有特征向量是
全为0.
(Ⅲ
)由
4. 已知A
是
知
故
的基础解系是
与由
的解.
对
有非零公共解,求a 的值并求公共解.
知
贝腕阵
的列向量(即矩阵
作初等行变换,有
又知齐芄中
不
矩阵,齐次方程组
次方程组Bx=0
的基础解系是
(Ⅰ)求矩阵A ;
(Ⅱ
)如果齐次线性方程组
【答案】(1
)记
A
的行向量)是齐次线性方程组
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