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(完整word版)同济大学线性代数期末试卷全套试卷(1至4套)

《线性代数》期终试卷1
( 2学时)
本试卷共七大题

一、填空题 (本大题共7个小题,满分25分):
1. (4分)设阶实对称矩阵的特征值为 , , , 的属于 的特征向量是

, 则 的属于 的两个线性无关的特征向量是
( );

2. (4分)设阶矩阵的特征值为,,,, 其中 是 的伴随
矩阵, 则 的行列式 ( );

3. (4分)设 , , 则
( );

4. (4分)已知维列向量组所生成
的向量空间为,则的维数dim( );
5. (3分)二次型经过正交变换可化为
标准型 ,则( );
6. (3分)行列式中 的系数是( );
7. (3分) 元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为, 已知 是它的个

解向量 , 其中 , , 则该方程组的通解是
( )。

二、计算行列
式:

(满分10分)
三、设 , , 求 。
(满分10分)

四、取何值时, 线性方程组 无解或有解?
有解时求出所有解(用向量形式表示)。
(满分15分)
五、设向量组线性无关 , 问: 常数 满足什么条件时, 向量组
, , 也线性无关。

(满分10分)
六、已知二次型 ,
(1) 写出二次型 的矩阵表达式;
(2) 求一个正交变换 ,把 化为标准形, 并写该标准型;
(3) 是什么类型的二次曲面?
(满分15分)
七、证明题(本大题共 2个小题,满分15分):
1.(7分)设向量组线性无关 , 向量 能由线性表示 , 向量

不能由线性表示 . 证明: 向量组 也线性无关。
2. (8分)设是 矩阵, 是 矩阵, 证明: 时, 齐次线性方程组
必有非零解。
《线性代数》期终试卷2
( 2学时)
本试卷共八大题
一、
是非题(判别下列命题是否正确,正确的在括号内打√,错误的在括号内打
×;每小题2 分,满分20 分):

1. 若 阶方阵 的秩 ,则其伴随阵
。 ( )

2. 若 矩阵 和 矩阵 满足 ,则
。 ( )

3. 实对称阵 与对角阵 相似: ,这里 必须是正交
阵。 ( )

4. 初等矩阵都是可逆阵,并且其逆阵都是它们本
身。 ( )

5. 若 阶方阵 满足 ,则对任意 维列向量 ,均有
。 ( )
6. 若矩阵 和 等价,则 的行向量组与 的行向量组等
价。 ( )

7. 若向量 线性无关,向量 线性无关,则 也线性无
关。 ( )

8. 是 矩阵,则

( )

9. 非齐次线性方程组 有唯一解,则
。 ( )

10.正交阵的特征值一定是实
数。
( )
二、
设阶行列
式:

试建立递推关系,并求。
(满分10分)

三、设 , ,并且 ,求
(满分10分)

四、设 ,矩阵 满足 ,其中 是 的伴随
阵,求 。

(满分10分)

五、讨论线性方程组 的解的情况,在有解时求出通解。
(满分12分)

六、求一个正交变换 ,将二次型
化为标准形。

(满分14分)

七、已知 ,由它们生成的向量空间记为 , 为所有
3维列向量构成的向量空间,问:

1. 取何值时, 但 ,为什么?
2. 取何值时, ,为什么?
( 满分 12 分 )
八、证明题(本大题共2个小题,满分12分):
1.若2阶方阵满足 ,证明 可与对角阵相似。

2. 若 是正定阵,则其伴随阵 也是正定阵。

《线性代数》期终试卷3
( 3学时)
一、填空题 (15’) :

1 .设向量组, 它的秩是
( ) ,一个最大线性无关组是
( ).

2 .已知矩阵和相似 , 则x =
( ).

3 .设是秩为 的 矩阵 , 是 矩阵 , 且, 则 的秩的
取值范围是
(
).

二、计算题:
1 .(7’) 计算行列式.
2 .(8’) 设, 求.
3 .(10’) 已知 维向量空间 的两个基分别为 ;
, 向量 . 求由基 到基
的过渡矩阵 ; 并求向量 在这两个基下的坐标.

4 .(15’) 讨论下述线性方程组的解的情况;若
有无穷多解,则必须求出通解 .

5.(15’)已知有一个特征值为, 求正交阵, 使得
为对角阵 .

6 .(10’) 在次数不超过 3的实系数多项式所成的线性空间 中定义
线性变换?为?= , 求线性变换?在基
下的矩阵 .
三、证明题:
1. (10’) 已知矩阵与合同, 矩阵与合同, 证明: 分块对角矩阵
与也合同.
2 .(10’) 设是正交矩阵 , , 是的特征值 , 是相应于
特征值, 的特征向量 , 问 : 与是否线性相关 , 为什么 ?
与是否正交 , 为什么 ?
《线性代数》期终试卷4

( 3学时)
本试卷共九大题
一、选择题(本大题共 4个小题,每小题2分,满分8分):

1. 若阶方阵均可逆,,则
(A) (B) (C) (D)
答( )

2. 设是元齐次线性方程组的解空间,其中,则的维数为
(A) (B) (C) (D)
答( )

3. 设是维列向量,则=
(A) (B) (C) (D)
答( )
4. 若向量组 可由另一向量组线性表示,

(A)

(B) ;

(C) 的秩的秩;(D) 的秩的秩.
答( )
二、填空题(本大题共 4个小题,每小题3分,满分12分):

1. 若,则 。
2. 设,,,则
3. 设4 阶方阵的秩为2 ,则其伴随阵的秩为 。

4. 设是方阵的一个特征值,则矩阵的一个特征值
是 。

三、计算行列式

,()
(满分8分)
四、设,,,求,使得

(满分12分)
五、 在中有两组基:


写出到的变换公式以及到的变换公式。
(满分8分)
六、当取何值时,线性方程组

有唯一解、无解或有无穷多解?并在有无穷多解时求出通解。
(满分14分)

七、已知,为3阶单位矩阵,,求一个正交矩阵,使得
为对角阵,并写出该对角阵.

(满分16分)
八、设为已知的矩阵,集合
1.验证对通常矩阵的加法和数乘构成实数域下的线性空间;
2.当时,求该线性空间的一组基。
(满分10分)
九、证明题(本大题共 2个小题,每小题6分,满分12分):

1.设为一向量组,其中线性相关,线性无关,证明能
由线性表示。

2.若为阶方阵,,证明:为可逆矩阵。

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