《高等代数(上)》课程习题集一、填空题11. 若31x -整除()f x ,则(1)f =( )。
2. 如果方阵A 的行列式0=A ,则A 的行向量组线性( )关。
3. 设A 为3级方阵,*A 为A 的伴随矩阵,且31=A ,则=--1*A A ( )。
4. 若A 为方阵,则A 可逆的充要条件是——( )。
5. 已知1211A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,1121B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,且3AB C A B +=+,则矩阵C =( )。
6. 每一列元素之和为零的n 阶行列式D 的值等于( )。
7. 设行列式014900716=--k,则=k ( )8. 行列式22357425120403---的元素43a 的代数余子式的值为( )9. 设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=403212221A ,11k α⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,若αA 与α线性相关,则=α( )10. 设A 为3阶矩阵,51=A ,则12--A =( ) 11. 已知:s ααα,,,21 是n 元齐次线性方程组0=Ax 的基础解系,则系数矩阵A 的秩=)(A R ( )12. 多项式)(),(x g x f 互素的充要条件是( ) 13. 多项式)(x f 没有重因式的充要条件是( )14. 若排列n j j j 21的逆序数为k ,则排列11j j j n n -的逆序数为( )15. 当=a ( )时,线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++040203221321321x a x x ax x x x x x 有零解。
16. 设A 为n n ⨯矩阵,线性方程组B AX =对任何B 都有解的充要( )17. 设00A X C ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,已知11,A C --存在,求1X -等于( ) 18. 如果齐次线性方程组0=AX 有非零解,则A 的列向量组线性( )关 19. )(x p 为不可约多项式,)(x f 为任意多项式,若1))(),((≠x f x p ,则( ) 20. 设A 为4级方阵,3-=A ,则=A 2( )21. 设m ααα,,,21 是一组n 维向量,如果n m >.,则这组向量线性( )关22. 设矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=403212221A ,11k α⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,若αA 与α线性相关,则k=( )。
23. 每一列元素之和为零的n 阶行列式D 的值等于( ) 24. 设A 为n 阶方阵,若I 2A -A -7=0,求()13A I --=( ) 25. 如果24211()|x Ax Bx -++,则A =( ),B =( )。
26. 若行列式125132025x -=,则x =( )。
27. 向量α线性无关的充要条件是( )28. 已知1211A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,1121B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,且3AB C A B +=+,则矩阵C =( )。
29. 行列式22357425120403---的元素43a 的代数余子式的值为( )30. 当a = 时,线性方程组123123212302040x x x x x ax x x a x ⎧++=⎪++=⎨⎪++=⎩有非零解二、计算题31. 已知b ax x x x x f +++-=23463)(,12-=x x g )(.b a ,为何值时,)(x g 能整除)(x f 。
32. 计算下列n 级行列式:xa a ax a aa x33. 设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知321ηηη,,是它的三个解向量且⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=43215432321ηηη,求该方程组的通解。
34. 求矩阵A 的逆矩阵: 1200340000430012A ⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭35. 设向量组 123111131226240ααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪=== ⎪ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,求向量组的秩和一个最大无关组,并用最大无关组将其余量线性表示。
36. 证明多项式1073234+-+-=x x x x x f )(在有理数域上不可约。
37. 设A 为n 阶方阵,若k A =0,证明I A -可逆,并求()1I A --38. 计算n 阶行列式D =nn n n n n n nnnn n n 32139. 设矩阵A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡31000270000520031,求1-A 40. 设⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=410011103A ,且满足X A AX 2+=,求矩阵X 41. 当λ为何值时方程组1232123123424x x x x x x x x x λλλ++=⎧⎪-++=⎨⎪-+=-⎩ 无解,有唯一解,有无穷多解。
42. 设向量组:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=11021α,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=10112α, ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=00113α,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=11204α求向量组的秩和一个最大无关组,并用最大无关组将其余向量线性表示。
43. 计算行列式2222222222222222)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(++++++++++++d d d dc c c c b b b b a a a a44. 求下列齐次线性方程组的一个基础解系:⎪⎩⎪⎨⎧=++-=++-=++-01117840246303542432143214321x x x x x x x x x x x x45. 设033110123A ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭且AB A B =+2,求B 。
46. 求下列多项式的有理根:1415623-+-x x x 47. 当λ为何值时,线性方程组1231231232125541x x x x x x x x x λλ-++=⎧⎪-+=⎨⎪-++=-⎩无解,有唯一解或有无穷多解。
48. 计算n 阶行列式00000000nx y x y D x y y x=49. 求矩阵A 的逆矩阵:1400230000430012A ⎛⎫⎪⎪= ⎪⎪⎝⎭50. 已知⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=43110412A ,⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=204131210131B , 求)'(AB51. 设122013421102A ⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭, 564b ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭, 求b Ax =的通解52. 设四元非齐次线性方程组的系数矩阵的秩为3,已知321ηηη,,是它的三个解向量且⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=43215432321ηηη,求该方程组的通解。
53. 计算n 阶行列式D =nn nn 111111111111 54. 已知1123P ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 1002⎛⎫Λ= ⎪⎝⎭,且Λ=-AP P 1,求A 及kA (k 是正整数)。
55. 设X =AX +B ,其中A =010111101⎛⎫ ⎪- ⎪ ⎪--⎝⎭,B =112053-⎛⎫⎪⎪ ⎪-⎝⎭,求X 。
56. 求下列齐次线性方程组的基础解系, 并写出其通解:⎪⎩⎪⎨⎧=-++=--+=-++05105036302432143214321x x x x x x x x x x x x57. 设向量组1102α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪-⎝⎭, 2320α⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,3211α-⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪⎝⎭,4235α⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭,求矩阵的列向量组的秩和一个最大无关组,并用最大无关组将其余的列向量线性表示。
三、证明题1 (略)……答案一、填空题1 1. 0 2. 相3. 89-4. 0A ≠5. 1000-⎛⎫ ⎪⎝⎭6. 07. 48. 42-9. 111-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭10. 40- 11. n s -12. 存在多项式(),()u x v x 使得()()()()1u x f x v x g x += 13. 1((),())f x f x '=14. 112()n n k --15. 12,a =16. 秩(A )= 秩(A,B )17. 1100A X C --⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 18. 相19. ()|()p x f x 20. 48-21. 相 22. -1 23. 024. 2A I + 25. 12,A B ==- 26. 327. 0α≠28. 1000-⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 29. 42- 30. 12,a =二、计算题31. (法一)()g x 除()f x 的余式为37()()()r x a x b =-++(5分)。
()g x 整除()f x 的条件是0()r x =,即37,a b ==-(5分)。
(法二)()g x 的根为1±,故()g x 整除()f x 的条件是(1)0,(1)0f f =-=,(6分)即40,100a b a b ++=-++=解得3,7a b ==-。
(4分)32.111001110[()][()]x a a a a a a a x a x a x a x n a x n a a axaxx a-=+-=+--11[()]()n x n a x a -=+--(10分)33. 此方程组的导出组的基础解系含有431-=个解向量(2分),而12334256()ξηηη⎛⎫ ⎪ ⎪=-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭是导出组的一个非零解,故ξ就是此方程组的一个基础解系(6分)。
所以,方程组的通解为1k ηξη=+ (k 为任意常数)(2分)34. 解:设1234B ⎛⎫= ⎪⎝⎭,4312C ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则B O A O C ⎛⎫= ⎪⎝⎭------------------------(2分)111B O A OC ---⎛⎫=⎪⎝⎭----(2分) 又1213122B --⎛⎫ ⎪= ⎪-⎝⎭,123551455C -⎛⎫- ⎪= ⎪ ⎪- ⎪⎝⎭-------(4分) 故12100310022230055140055A --⎛⎫⎪ ⎪- ⎪⎪=- ⎪ ⎪⎪- ⎪⎝⎭------------------------------------------------(2分) 35. 解:()123111*********,,226000240000ααα⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪--⎪ ⎪=→ ⎪ ⎪- ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭--------------------(4分) 故()123,,2R ααα=------(2分)()12,αα是一个极大无关组,且3122ααα=-(4分)36. 432111317110()()()()()()g x f x x x x x =+=+-+++-++432366x x x =+++ (3分)取素数3p =,由Eisenstein 判别法可知()g x 在有理数域上不可约,从而()f x 在有理数域上也不可约。