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2017年湖南师范大学世界地理之工程数学—线性代数复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 设四元齐次方程组

求(1)方程组Ⅰ与Ⅱ的基础解系;(2)Ⅰ与Ⅱ的公共解. 【答案】(1)求方程组Ⅰ的基础解系:系数矩阵为

其基础解系可取为

求方程组Ⅱ的基础解系:系数矩阵为

故可取其基础解系为

(2)设即

为Ⅰ与Ⅱ的公共解,下面用两种方法求x 的一般表达式.

是方程组Ⅲ的解,这里方程组Ⅲ为Ⅰ与Ⅱ合起来的方程组

方法一、x

是Ⅰ与Ⅱ的公共解

其系数矩阵

取其基础解系为,

于是Ⅰ与Ⅱ的公共解为

方法二、以Ⅰ的通解代入Ⅱ得

这表明Ⅰ的解中所有形如的公共解为

的解也是Ⅱ的解,从而是Ⅰ和Ⅱ的公共解. 于是Ⅰ和Ⅱ

2. 在秩是r 的矩阵中,有没有等于0的r-1阶子式? 有没有等于0的r 阶子式?

【答案】在秩是r 的矩阵中等于0的r-1阶子式可能有,也可能没有;等于0的r 阶子式可能有,也可能没有. 例如:

①矩阵②矩阵③矩阵④矩阵 3. 设

,的秩为2, 有等于0的1阶子式(简称1阶零子式,下同)但没有2阶零子式;的秩为2, 没有1阶零子式,也没有2阶零子式;

的秩为2, 有1阶零子式,也有2阶零子式; 的秩为2, 没有1阶零子式,但有2阶零子式.

【答案】利用矩阵A 的相似对角阵来求(1)求A 的特征值:

所以A 的特征值为(2)对应

解方程

并且它们互不相同,知A 可对角化. 由

得特征向量

对应解方程由

得特征向量

对应由⑶令

解方程

得特征向量

则P 为可逆阵,且于是求出

4. 设

【答案】

求一个可逆阵P ,使PA 为行最简形.

故并且A 的行最简形为