《线性代数B习题》PPT课件.ppt

习题 2 1设行列式 则第四行各元素余子式之和的值为 解 则 2 2设A为m阶方阵 B为n阶方阵 且 解对于将矩阵C的第列逐列前移至第j列 经mn次列的交换 C变成 而 所以 2 3五阶行列式 解 2 4设A是n阶矩阵 满足 E是n阶单位矩阵 AT是A的转置矩阵 求 解 3 1设矩阵满足 其中A 为A的伴随矩阵 AT为A的转置矩阵 若a11 a12 a13为三个相等的正数 则 解由 3 2已知实矩阵满足条件 其中Aij是aij的代数余子式 计算行列式 解由 3 3设A B 均为n阶可逆矩阵 则 解因为 3 4设A为n阶非零矩阵 E为n阶单位矩阵 满足 则 A 与均不可逆 B 可逆 不可逆 C 不可逆 可逆 D 与均可逆解由 3 5设A和B为可逆矩阵 为分块矩阵 则 解因为 所以 3 6设 解因为 所以 选 C 则必有 3 7设A是n阶可逆方阵 将A的第i行和第j行对换后得到的矩阵记为B 证明B可逆 求 解将n阶单位矩阵E的第i行和第j行对换后得到的矩阵记为E i j 则 因为E i j 和A都可逆 所以B可逆 且 3 8设4阶方阵A的秩为2 则其伴随矩阵A 的秩为 解设Mij和Aij分别是矩阵A的 i j 元的余子式和代数余子式 则A 的 i j 元为 因为 所以A的3阶子式 从而 3 9设三阶矩阵 若A的伴随矩阵的秩为1 则必有 解 由得 即A有2阶非零子式 从而 由得 而 所以选 C 3 10设A是矩阵 且 而 解由 则 3 11设 B为三阶非零矩阵 且 解因为B为非零矩阵 所以 又 因此 否则A可逆 与矛盾 则 其中 则线性方程组的解是 解 根据克莱姆法则 方程组有唯一解 4 1设 4 2设矩阵 矩阵X满足 其中A 是A的伴随矩阵 求矩阵X 解由得 两边左乘A 有 4 3设有齐次线性方程组和 其中A B均为矩阵 现有4个命题 若的解均是的解 则 若 则的解均是的解 若与同解 则 若 则与同解 以上命题中正确的是 解选 4 4设A B都是n阶非零矩阵 且 则A和B的秩 必有一个等于零都小于n一个小于n 一个等于n都等于n解因为A B都是非零矩阵 故A B的秩都大于零 如果A B之一的秩为n 则该矩阵可逆 由可得另一个是零矩阵 与题设矛盾 故选 所以 综合可得 其中 则矩阵A的秩 4 5设 解因为 所以 又因 4 6设 AT为A的转置矩阵 则行列式 解因为ATA是3阶矩阵 所以 中 求证 a为何值时 方程组有唯一解 求x1 a为何值时 方程组有无穷多解 求通解 解 设 要证 用数学归纳法 因为 所以当时结论成立 设当时结论也都成立 那么当时 由 4 7设矩阵满足方程 其 可见结论成立 所以 当时 方程组有唯一解 当时 方程组有无穷多解 通解为 其中k为任意常数 5 1设 矩阵 n为正整数 则 解 5 2设均为三维列向量 记矩阵 如果 那么 解 5 3设维n列向量组线性无关 则n维列向量组线性无关的充分必要条件为 向量组可由向量组线性表示向量组可由向量组线性表示向量组与向量组等价矩阵与矩阵等价解选 5 4设A B为满足的任意两个非零矩阵 则必有 A的列向量组线性相关 B的行向量组线性相关A的列向量组线性相关 B的列向量组线性相关A的行向量组线性相关 B的行向量组线性相关A的行向量组线性相关 B的列向量组线性相关解选 5 5设 则三条直线 其中 交于一点的充要条件是 线性相关线性无关线性相关 线性无关解三直线交于一点 即方程有唯一解 从而 选 5 6是三维列向量 为的转置 为的转置 证 若线性相关 则 证 若线性相关 则存在数k 使 不妨设有 则 其中表示列向量的转置 5 7试证明n维列向量组线性无关的充分必要条件是 证 线性无关 5 8设三阶矩阵A满足 其中列向量 试求矩阵A 解 即 5 9已知三阶矩阵A与三维向量x 使得向量组x Ax A2x线性无关 且满足 记 求三阶矩阵B 使 计算行列式 解 5 10设 其中E是n阶单位矩阵 是n维非零列向量 是的转置 证明 的充要条件是 当时 A是不可逆矩阵 证 当时 有 如果A可逆 则在等式的两边左乘 得 这与A可逆矛盾 故A不可逆 6 1设n阶矩阵A的各行元素之和均为零 且A的秩为 则线性方程组的通解为 解因为A的各行元素之和均为零 所以是该方程组的解 又A的秩为 故方程组的基础解系只含一个解 故此 通解为 6 2已知是非齐次线性方程组的两个不同的解 是对应齐次线性方程组的基础解系 k1 k2为任意常数 则方程组的通解 一般解 必是 解选 6 3齐次线性方程组的系数矩阵记为A 若存在三阶矩阵使得 则 解因为存在使 知齐次线性方程组有非零解 从而 现 又因 所以的基础解系只含两个解 B的三列作为的解必线性相关 因此 选 6 4已知 P为三阶非零矩阵 且满足 则 时P的秩必为1时P的秩必为2时P的秩必为1时P的秩必为2解 若 则 若 则 选 6 5设n阶矩阵A的伴随矩阵 若是非齐次线性方程组的互不相等的解 则对应的齐次线性方程组的基础解系 不存在仅含一个非零解向量含有两个线性无关的解向量含有三个线性无关的解向量解因有互不相等的解 知 又 推知 从而 故此 仅含一个非零解向量 选 6 6设 已知线性方程组Ax b有两个不同的解 求 求方程组Ax b的通解 解 因Ax b有两个不同的解 知 现 有二阶非零子式由于 要使 则 当时 方程组Ax b的通解为 k为任意常数 某线性齐次方程组 的通解为 求线性方程组 的基础解系 问线性方程组 和 是否有非零公共解 若有 则求出所有的非零公共解 若没有 则说明理由 解