普通高等教育“十一五”国家级规划教材经济管理数学基础系列线性代数标准化作业(C)吉林大学数学中心2012年9月学院班级姓名学号第一章作业(行列式)1、计算下列各行列式的值:(1)2116415012051422D--=----;(2)1111222111122211112221111222D=;(3)112233100110011011b b b D b b b --=----;(4)222b c c a a bD a b c a b c +++=;(5)3333333333333333aa Db b+-=+-;(6)11()11nDαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ+++=≠++;(7)102201202013 D=.2、设4阶行列式的第2列元素依次为2、m、k、1,第2列元素的余子式依次为1、-1、1、-1,第4列元素的代数余子式依次为3、1、4、5,且行列式的值为2,求m、k的值.3、设a ,b ,c ,d 是不全为零的实数,证明线性方程组12341234123412340,0,0,0ax bx cx dx bx ax dx cx cx dx ax bx dx cx bx ax +++=⎧⎪-+-=⎪⎨--+=⎪⎪+--=⎩仅有零解.4、已知齐次线性方程组123123123230,220,50x x x x x x x x x λ++=⎧⎪+-=⎨⎪-+=⎩有非零解,求λ的值.学院 班级 姓名 学号第 二 章 作 业(矩阵)1、是非题(设A 、B 、C 均为n 阶的方阵)(1)(A +B )(A -B )=A 2-B 2; ( ) (2)若AX =AY ,则X =Y ,其中X 、Y 都是n ×m 矩阵; ( ) (3)若A 2=O ,则A =O ; ( ) (4)若AB =O ,则A =O 或B =O ; ( ) (5)(ABC )T = C T B T A T ; ( ) (6)(A+B )1- =A 1-+ B 1-。
( ) 2、填空题(1)设3阶方阵B≠0,A =13524353t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,且AB =O ,则t = ;(2)设A =100220345⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,A *为A 的伴随矩阵,则(A *)1-= ;(3)设A 为4阶标量矩阵,且|A |=16,则A = ,A 1-= , A *= ;(4)设A , B 均为n 阶方阵,且2+=()A B E ,其中A 为对称矩阵且可逆,求1T 1()--+-()A B E B A E = ;(5)设A=5200210000120011⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦,则│A│=,A1-=;(6)设实矩阵A33⨯=≠)(ija O,0ij ija A+=(ijA为ija的代数余子式),则│A│=;(7)设A为4阶可逆方阵,且│A1-│=2,则│3(A*)1--2A│=;(8)设A为2阶方阵,B为3阶方阵,且│A│=1B=21,则1(2)--O BA O=;(9)设A=111222333⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则A100=;(10)设A为5阶方阵,且A2 = O,则R(A*)=__________.3、选择题(1)若A,B为同阶方阵,且满足AB=O,则有().(A)A=O或B=O;(B)|A|=0或|B|=0;(C)(A+B)2=A2+B2;(D)A与B均可逆.(2)若由AB = AC(A,B,C为同阶方阵)能推出B=C,则A满足(). (A)A≠O;(B)A=O;(C)|A|≠0;(D)|AB|≠0.(3)若A,B为同阶方阵,则有().(A)(AB)k=A k B k;(B)|-AB|=-|AB|;(C )E 2-(AB )2=(E -AB )(E +AB ); (D )|A +B |=|A |+|B |.(4)已知A 为任意n 阶方阵,若有n 阶方阵B 使AB =BA =A ,则( ). (A )B 为单位矩阵;(B )B 为零方阵;(C )B 1-=A ;(D )不一定.(5)若A ,B ,(B 1-+A 1-)为同阶可逆方阵,则(B 1-+A 1-)1-=( ). (A )B 1-+A 1-; (B )B +A ; (C )(B +A )1-; (D )B (B +A )1-A . (6)设A 为3阶方阵,且|A |=3,*A 为A 的伴随矩阵,若交换A 的2,3两行得到矩阵B ,则||*BA =( ).(A )27; (B )-27; (C )3; (D )-3. 4、计算题:(1)431112315701⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦; (2)()31,2,321⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦;(3)()211,2,13⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦; (4)111213112312222321323333(, , )a a a x x x x a a a x a a a x ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦;(5)12101031 01010121 00210023 00030003⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦.5、计算下列方阵的幂:(1)已知α=(1,2,3),β=(1,-1,2),A=αTβ,求A4 .(2)已知024003000A=轾犏犏犏犏臌,求A n.(3) 已知112224112-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦A=,求A n .6、设3阶矩阵1122,2,3⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A=B=αβγγγγ,其中α, β, γ1, γ2均为3维行向量,且|A |=18,|B |=2,求|A -B |.7、设121132a b ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦A=,B=,若矩阵A 与B 可交换,求a 、b 的值.8、求下列矩阵的逆矩阵:(1)A=1234 1134 1344 0101⎡⎤⎢⎥----⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦;(2)A=500000 000021 000053 010000 011000 011100⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦.9、已知A=210121012⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,B=1223⎡⎤⎢⎥⎣⎦,C=123421⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求解下列矩阵方程:(1)AX=X+C ;(2)AXB=C.10、设矩阵300050,003⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦A=且满足ABA*+BA*+180E=O,求矩阵B.11、设A为n阶可逆矩阵,将A的第i行和第j行对换后得矩阵B,试证:(1)B可逆;(2)求AB-1。
12、设A为n阶可逆对称阵,B为n阶对称阵,当E+AB可逆时,试证(E+AB)-1A 为对称矩阵。
13、把下列矩阵化为行最简形矩阵:(1)3102 1121 1344;轾犏犏--犏犏-臌(2)21837 23075 32580 10320⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦.14、把下列矩阵化为标准形矩阵(1)32131 21313 70518---⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥-⎣⎦;(2)11343 33541 22320 33421--⎡⎤⎢⎥--⎢⎥⎢⎥--⎢⎥--⎣⎦.15、利用初等矩阵计算:(1)1111100111100010111010011222011---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦;(2)已知AX =B ,其中111213111213122122232122232231323331323332a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a -⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦A=,B=, 求X .16、求下列矩阵的秩:(1)11221021512031311041⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎣⎦A=;(2)11221511061aa-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦A=.17、设A 为n (2)n ≥阶方阵,*A 是A 的伴随矩阵,证明: (1)当R()n =A 时,R()n =*A ; (2)当R()1n =-A 时,R()1=*A ; (3)当R()1n <-A 时,R()0=*A .学院 班级 姓名 学号第 三 章 作 业(向量组的线性相关性)1、填空题(1)设β=(3,- 4), α1=(1,2), α2=(-1,3),则β表成α1,α2的线性组合为 ;(2)设向量组α1=(1,1,0),α2=(1,3,-1),α3=(5,3,t )线性相关,则t = ;(3)设向量组α1=(1,1,0),α2=(1,3,-1),α3=(5,3,t )的秩为3,则参数t 应满足的条件是 ;(4)设向量组T 1(1,2,1,0)=-α,T 2(1,1,0,2)=α,T 3(2,1,1,)a =α,若由123,,ααα形成的向量空间的维数为2,则参数a = ;(5)已知向量T 1(1,2,1)=α, T 2(2,3,)a =α, T 3(1,2,2)a =+-α, T 1(1,3,4)=β,T 2(1,1,)a =-β, 且1β可由123,,ααα线性表示, 2β不能由123,,ααα线性表示,则参数a = .2、选择题(1)设β,α1,α2线性相关,β,α2,α3线性无关,则正确的结论是( ). (A )α1,α2,α3线性相关; (B )α1,α2,α3线性无关; (C )α1可由β,α2,α3线性表示; (D )β可由α1,α2线性表示.(2)设α1100c ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,α2201c ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,α3311c ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦,α4411c -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,其中c 1,c 2,c 3,c 4为任意常数,则下列向量组线性相关的是( ).(A )α1,α2,α3 ; (B )α1,α2,α4; (C )α1,α3,α4; (D )α2,α3,α4. (3)下列说法中正确的是( ). (A )向量组12,,,m ααα线性无关,则1α不能由23,,,m ααα线性表示;(B )向量组12,,,m ααα线性相关,则1α能由23,,,m ααα线性表示;(C )向量组12,,,m ααα线性无关,则减少分量后所得的向量组也线性无关;(D )含有零向量的向量组必线性相关,而不含零向量的向量组必线性无关. (4)设12,,,s ααα和12,,,t βββ为两个n 维向量组,且12R(,,,)s =ααα12R(,,,)t r =βββ,则( ).(A )两向量组等价; (B )1212R(,,,,,,,)s t r =αααβββ;(C )当s t =时,两向量组等价; (D )当12,,,s ααα能被12,,,t βββ线性表示时,12,,,t βββ也能被12,,,sααα线性表示.(5)已知1234,,,αααα是3维非零向量,则下列说法中错误的是( ). (A )如果4α不能由123,,ααα线性表出,则123,,ααα线性相关;(B )如果123,,ααα线性相关,234,,ααα线性相关,那么124,,ααα也线性相关;(C )如果3α不能由12,αα线性表出,4α不能由23,αα线性表出,则1α可以由234,,ααα线性表出;(D )如果11223414243R (,,)R (,,,)++=+++αααααααααααα,则4α可以由123,,ααα线性表出. 3、求向量组123452313712024,,,,3283023743--⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=====⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ααααα的秩,并求出它的一个极大无关组。