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2017年湖北大学数学与统计学学院601高等代数考研仿真模拟题

  摘要

一、选择题

1. 设A ,B 为同阶可逆矩阵,则( ).

A.AB=BA

B. 存在可逆阵P ,使

C. 存在可逆阵C 使 D. 存在可逆阵P ,Q ,使PAQ=B

【答案】D 【解析】

2. 设n (n ≥3)阶矩阵

若矩阵A 的秩为n-1, 则a 必为( ). A.1

B. C.-1

D.

【答案】B 【解析】

但当a=l时,

3. 设A 、B 、C 均为n 阶矩阵,E 为n 阶单位矩阵,如B=E+AB, C=A+CA, 则B —C 为( A.E B.-E C.A D.-A

【答案】A

【解析】由题设(E-A )B=E, 所以有

B (E-A )=E.

又C (E-A )=A,故

(B-C )(E-A )=E-A.

结合E-A 可逆,得B-C=E.

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.

4. 在n 维向量空间取出两个向量组,它们的秩( ).

A. 必相等

B. 可能相等亦可能不相等 C. 不相等 【答案】B 【解析】比如在

若选

从而否定A ,

若选

从而否定C ,

中选三个向量组

故选B.

5. 设A 、B 为满足AB=0的任意两个非零矩阵. 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 的列向量组线性相关,B 的列向量组线性相关 【答案】A 【解析】方法1:设由于

又由方法2:设考虑到

不妨设线性相关.

由已知及以上证明知B ’的列线性相关,即B 的行向量组线性相关.

由于AB=0, 所以有

即r (A )>0, r (B )>0, 所以有

R (A )

故A 的列向量组及B 的行向量组均线性相关.

并记A 各列依次为

由于AB=0可推得AB 的第一列

从而

二、分析计算题

6. ①设A ,B 为

②若n 阶方阵A ,B 满足

矩阵. 证明:若

结论显然. 故下设0

证明:存在可逆方阵M ,使AMB=0.

【答案】①因为m>n且AB 是m 阶方阵,

故②设r (A )=s, r (B )=t.若s ,t 中有0或n , 则因逆方阵

使

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显然

7. 讨论

可逆且

取何值时,线性方程组

无解,有唯一解或有无穷多解,并求无穷多解时的通解. 【答案】

(1)当(2)当(3

时,

时,时

故方程组有唯一解. 故方程组无解.

方程组有无穷多解,

一般解为

为任意数.

是线性方程组

其中

为自由未知量. 取特解为导出组的基础解系为故通解为

8. 设3阶实对称矩阵A 的各行元素之和为3, 向量

的两个解.

(1)求A 的特征值与特征向量. (2)求正交矩阵Q 和对角阵D ,便(3)求行列式【答案】(1)由到A 是3阶矩阵,故不全为0的实数;

(2)将

正交化,则

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其中B 是

的相似矩阵,

是B 的伴随矩阵.

的两个线性无的特征向量. 注意

是线性方程组的解,则是A 的属于特征值是A 的属于特征值

关的特征向量. 由A 的各行元素之和为3, 则

是A 的特征值,对应的特征向量分别