一、填空题(每小题3分,共15分)
1. 若矩阵⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=20001011k k A 是正定矩阵,则k 满足( k>1 ).
2. A 为3阶方阵, 且2||-=A ,*A 是A 的伴随矩阵, 则=+-|4|*1A A ( -4 ).
3. A 为5×3矩阵, R (A ) = 3, ⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=300020201B , 则R (AB ) = ( 3 ).
4. 设三阶方阵A 的特征值为1,2,-1,则1
*21-⎪⎭⎫ ⎝⎛A 的特征值为( -1,-2,1 ). 5. 设,1011⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=A 则⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛=10200912009A . 二、单选题(每小题3分,共15分)
1. 已知A 为n 阶方阵,且满足A 2 = 2E , E 为单位阵,则=--1)(E A ( A ).
(A)A E + (B)A E - (C)E A - (D) A
2. n 阶方阵A 与对角阵相似的充要条件是 ( C ).
(A) A 是实对称阵 (B) A 有n 个互异特征值
(C) A 有n 个线性无关的特征向量 (D) A 的特征向量两两正交
3. 已知线性方程组的系数矩阵A 是54⨯矩阵,且A 的行向量组线性无关,则下列结论正确的是( C ).
(A) A 的列向量组线性无关
(B) 线性方程组的增广矩阵的任意四个列向量线性无关
(C) 线性方程组的增广矩阵的行向量组线性无关
(D) 线性方程组的增广矩阵的列向量组线性无关
4. 矩阵A 与B 相似, 则下列说法不正确的是( B ).
(A) R (A ) = R (B ) (B) A = B (C) B A = (D) A 与B 有相同的特征值
5. 如果0λ是n 阶矩阵A 的特征值, 那么必有( A ).
(A) 0||0=-E A λ (B) 0||0≠-E A λ
(C) 0=-E A 0λ (D) 0≠-E A 0λ
三、判断题(下列叙述正确的打“√”,错误的打“×”,每小题3分,共15分)
1. 设A 、B 为两个不可逆的同阶方阵,则|A | = |B | . ( √ )
2. 若A 可逆,则A 的伴随矩阵A *也可逆. ( √ )
3. 若Ax = b (b ≠ 0)有无穷多解,则Ax = 0也有无穷多解. ( √ )
4. 如果n 维向量组321,,ααα,对于任意一组不全为零的数321,,k k k ,总有0≠++332211αααk k k 成立, 则向量组321,,ααα线性无关. ( √ )
5. 设A 、B 为同阶方阵,则必有(A + B )(A -B )=A 2-B 2 ( × )
四、(10分)设4阶方阵A 、B 、C 满足方程1T 1)2(--=-C A B C E ,试求矩阵A ,
其中⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=1000210032102321B , ⎪⎪⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=1000210002101021C . 设4阶方阵A 、B 、C 满足方程
,试求矩阵A ,其中
,
Solution 根据,得,于是,所以. 由于,因此, 故
.
五、(10分)设3阶方阵A 的三个特征值为,1,2,2321=-==λλλA 的属于3
21,,λλλ的特征向量依次为,011,111,110321⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααα求方阵A .
设3阶方阵A 的三个特征值为A 的属于的特征向量依次为
求方阵A .
Solution 令,则. 由于,于是
六、(10分)设矩阵),,,(4321ααααA =, 其中432,,ααα线性无关,3212ααα-=,向量4321ααααb +++=, 求线性方程组b Ax =的通解. 由于线性无关,, 所以R (A ) = 3, 因此4元线性方程组Ax = 0的基础解系中只有一个解向量. 由, 即,得 ,因而是Ax = 0的基础解系. 又因为,所以, 于是是Ax = b 的特解,故Ax = b 的通解为
,
其中k 为任意常数.
七、(10分) 三阶方阵A ≠ 0,0=2A ,证明:矩阵A 的秩R (A ) = 1. 因为,于是因此. 又因为A 10,所以,
所以.
八、(15分)讨论λ为何值时,线性方程组
⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+++λλλλ321321321)1(3
)1(0)1(x x x x x x x x x
(1) 有唯一解? (2) 无解? (3) 有无穷多解?并在此时求出其通解.
(1) 当时,有,方程组有唯一解.
(2) 当时,增广矩阵为. 于是,方程组有无穷多解,解为,(k 为任意常数)
(3) 当时,增广矩阵为,由此可知 原线性方程无解。