高等代数1试卷
一、填空题(每题3分,共18 分)
1.已知,其中,则_________。
2.设都是3阶可逆矩阵,,则________。
3.若齐次线性方程组有非零解,则 0 。
4.设,都是可逆矩阵,则矩阵的逆矩阵为________。
5.设方阵,且,则行列式_4__。
6.若是多项式的3重因式,则是的 1 重因式.
二.单项选择题(每题3分,共18分)
1.设,是两个矩阵,是n阶方阵,那么 ( D )
(A) (B)
(C) (D)
2.关于二次型,下列说法不正确的是 ( C )
(A)二次型一定可以通过非退化的线性替换变成标准型。
(B)正定的二次型一定是半正定的。
(C)二次型的标准型是唯一的。
(D)二次型的标准型中正次数项的项数是固定不变的。
3.设,若,则P= ( A )
(A) (B)
(C) (D)
4.若方阵可逆,则的解是= ( C )
(A) 不存在 (B) (C) (D)
5.均为阶方阵,为阶单位矩阵,若,则有 ( C )
(A) (B) (C) (D)
6.若向量组的秩为r,的秩为s, 向量组
的秩为t,则r,s,t的关系是
( A )
(A)r+st
(B)r+st (C)r+s>t (D)r+s<t
三.(8分)计算行列式
解:原式=(2分)=(4分)=-(6分)=-65(8分)
四.(10分)解矩阵方程
解:
(2分)
五.(12分)已知为三阶方阵且满足,
(1) 证明:可逆。
(2) 若,求矩阵.
(1).证明:
(2分)
A可逆
可逆 (4分)
(2).解:由 可解得 (7分)
(10分)
(12分)
六.(10分)求t的值,使下列方程组有解,并求其通解。
解:由(5分)
要使方程有解,则需 (6分)
当时,原方程组等价于
则有特解:(7分) 而上述方程组得导出组秩为2,基础解系为: , (9分)则方程组具有通解:++.其中, 为常数。(10分)
七.(8分)用辗转相除法求下列两个多项式的最大公因子。
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(6分)
则和的公因子为1。(8分)
八.(8分)证明:已知向量组与 有相同的秩,证明: 与等价。
证明:不妨假设它们的秩都是t
,则有 tr ,又不妨设中的前t 个向量为最大线性无关组,(2分)则此向量组的向量都可由线性表示,而在中秩也是t,又知前t个向量线性无关,则此向量组中的向量都可以由线性表示。 (5分)
综上所述,和都可以由前t个向量线性表示,即它们具有相同的极大线性无关组,即两个向量组等价。 (8分)
九(8分)证明:正定的二次型对应的矩阵一定是满秩的。
证明:设这个正定的二次型所对应的矩阵为A,则可以找到一个可逆的矩阵C使 成为对角阵T,(3分)根据A的正定性,知此对角阵的对角线上的元素都大于0,即有=T且,(5分)由于 可逆,,,即
(7分)
所以矩阵是满秩的。(8分)
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