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
求
,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
得
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