线性代数选择题答案(共7篇)
1001.设矩阵A=020,则A-1等于()
0031
3A.00012000
1
1B.00012000 131003
C.0101002
12D.000010 3012.设A是方阵,如有矩阵关系式AB=AC,则必有()
A.A =0
B.BC时A=0
C.A0时B=C
D.|A|0时B=C 3.设Ax=b是一非齐次线性方程组,η1,η2是其任意2个解,则下列结论错误的是()
A.η1+η2是Ax=0的一个解
B.11η1+η2是Ax=b的一个解 2
2C.η1-η2是Ax=0的一个解
D.2η1-η2是Ax=b的一个解
4.设λ0是矩阵A的特征方程的3重根,A的属于λ0的线性无关的特征向量的个数为k,则必有()
A.k≤3
B.k<3
C.k=3
D.k>3 5.下列矩阵中是正定矩阵的为()
A.23
34
B.34 26100
C.023
035
111D.120 1026.下列矩阵中,()不是初等矩阵。
001010100
A.100020001 C.
100000010 B.
100012001 D.
7.设向量组A.C.1,2,3线性无关,则下列向量组中线性无关的是()。
12,23,31 B.1,2,31 1,2,2132 D.2,3,223
12(A2E)()AA5E08.设A为n阶方阵,且。则
11(AE)(AE)33 A.AE B.EA C.D.9.设A为mn矩阵,则有()。A.若mn,则Axb有无穷多解;
B.若mn,则Ax0有非零解,且基础解系含有nm个线性无关解向量; C.若A有n阶子式不为零,则Axb有唯一解; D.若A有n阶子式不为零,则Ax0仅有零解。
10.若n阶矩阵A,B有共同的特征值,且各有n个线性无关的特征向量,则()
A.A与B相似
B.AB,但|A-B|=0 C.A=B
D.A与B不一定相似,但|A|=|B| 1 1 1 1 1 11.已知矩阵A 2 0-3 2 1,则r(A).1 3 6 1 2 4 2 6 4 3
(A)1 ;(B)2 ;
(C)3 ;
(D)5
1x11110012.设四阶行列式D,则其中x的一次项的系数为()
11102111(A)1
(B)-1
(C)2
(D)-2 13.设分块矩阵AA1A3O,其中的子块A1, A2为方阵,O为零矩阵,若A可逆,则()A2
(A)A1可逆,A2不一定可逆
(B)A2可逆,A1不一定可逆
(C)A1,A2都可逆
(D)A1,A2都不一定可逆
10021114.用初等矩阵001左乘矩阵A311,相当于对A进行如下何种初等变换
010246()
(A)r1r2
(B)r2r3
(C)c1c2
(D)c2c3 15.非齐次线性方程组A55xb在以下哪种情形下有无穷多解.()(A)R(A)4, R(A,b)
5(B)R(A)3, R(A,b)(C)R(A)4, R(A,b)4
(D)R(A)5, R(A,b)5
16.设矩阵A,B,C,X为同阶方阵,且A,B可逆,AXB=C,则矩阵X=()
A.A-1CB-1 C.B-1A-1C
A.1,2,3,4,5一定线性无关 C.5一定可以由1,2,3,4线性表示
B.CA-1B-1 D.CB-1A-1
B.1,2,3,4,5一定线性相关 D.1一定可以由2,3,4,5线性表出 17.设1,2,3,4,5是四维向量,则()
18.设A是n阶方阵,若对任意的n维向量x均满足Ax=0,则()A.A=0 C.r(A)=n
B.A=E D.0
B.Ax=0的基础解系含r(A)个解向量
C.Ax=0的基础解系含n-r(A)个解向量 D.Ax=0没有解
20.设1,2是非齐次线性方程组Ax=b的两个不同的解,则()A.12是Ax=b的解 C.3122是Ax=b的解 21、如果矩阵A满足AA,则(2B.12是Ax=b的解 D.2132是Ax=b的解)A、A=0
B、A=E
C、A=0或A=E
D、A不可逆或AE不可逆
22、若非齐次线性方程组Axb中,方程的个数少于未知量的个数,则()A、Ax0有无穷多解
B、Ax0仅有零解 C、Axb有无穷多解
D、Axb有唯一解
23、设x1,x2,x3是齐次线性方程组Ax0的基础解系,则下列向量组中,不是Ax0的基 础解系的是[
] A、x1,3x2,4x
3B、x1,x1x2,x1x2x3 C、x1,x1x2,x
3D、x1x2, x2x3, x3x1
24、设A、B是两个n阶正交阵,则下列结论不正确的是[
] A、AB是正交阵
B、AB是正交阵
C、A是正交阵
D、B是正交阵
25、设秩(1,2,,s)r, 不能由向量组1,2,,s线性表示,则[
] 11
A、秩(1,2,,s,)r1,B、秩(1,2,,s,)r,C、不能确定秩(1,2,,s,)
D、以上结论都不正确
26.设1,2,3,均为n维向量,又1,2,线性相关,2,3,线性无关,则下列正确的是()
A.1,2,3线性相关
B.1,2,3线性无关 D.可由1,2线性表示 C.1可由2,3,线性表示
27.若A为(),则A必为方阵.A.分块矩阵 B.可逆矩阵 C.转置矩阵 D.线性方程组的系数矩阵
28.当k满足()时,只有零解.A.k=2或k=-2 B.k≠2 C.k≠-2 D.k≠2且k≠-2 29.设A为n阶可逆阵,则下列()恒成立.-1-1-1TT-1A.(2A)=2A B.(2A)=(2A)
-1-1TT-1-1TT-1-1-1TC.[(A)]=[(A)] D.[(A)]=[(A)] 30.设A是n阶方阵,则A能与n阶对角阵相似的充要条件是().A.A是对角阵
B.A有n个互不相同的特征向量 C.A有n个线性无关的特征向量 D.A有n个互不相同的特征值
参考答案:1----5
BDAAC
6----10 BDCDA
11----15 CACBC
16----20 ABACC
21----25 DADAA
车体的主要基本尺寸有底架长度、宽度及高度。对于罐车,有罐体直径、长度及底部高度。这些尺寸决定了载货容积。由这些尺寸派生出车辆的若干线性尺寸,如车辆定距、悬臂部分长度、车钩伸出长度等。这些尺寸对于限界限制、小半径曲线、驼峰调车场和轮渡斜坡通过,以及曲线上的可联挂性均有很大影响。它们同时影响到车辆的动力学性能,即与车辆的运行安全性有关。
确定车体最佳尺寸的现有方法可以大大简化。依据恰当地选取线性尺寸的原则,采用实际每延米净重qпн。应选取每延米净重达最大值时的车辆长度,这将是合理的车辆长度值,因为增加实际每延米重,有可能提高运输能力和通过能力。
如果取容许轴重为[qo],而每延米重为[qп],充分选取这些容许载荷标准资料,则车体底架长度2Lp可按下式确定:
式(1)中:m———车辆轴数;
a———车钩伸出长度(通常为0.61m)。
式(1)中,前后数字2是强调相对车体纵横中央断面的尺寸是对称的。
式(1)中第1项可确定车辆长度2Lсц。在车辆最小长度范围内,确定车体尺寸时,有可能需要进行与走行部分、自动车钩及制动装置有关的修正,以及与在车辆技术诊断和技术维护情况下进入车下装备可能性有关的修正。
考虑到限界限制的Fгаб,可以初步规定车辆的宽度2B及车辆高度H,并得出装货容积(未考虑或考虑到壁板厚度δ)。引入下式:
该面积为考虑到限界限制的车体横断面面积。起初为了确定车辆宽度2B,应充分考虑极端运用条件下走行部总间隙及公差对限界宽度的减小。
载货容积可由下式计算出:
已知按式(1)计算出的长度2Lp不会大,可见车体的载货容积也不大。这种车辆的额定载重为:
式(4)中:T———车辆自重,可能仅用于比容系数vy小的重型货物。
将比容大的货物装载到小容积的车体不可能达到总的载重,即额定载重未能利用。
车辆的自重可按下式确定:
式(5)中:ρ———标准部件(转向架、车钩牵引装置、制动装置)的质量;
b———金属结构车体单位长度质量(通常在设
计时按样车确定)。
装于公式(3)求算出的容积V内、比容为vy的货物的实际质量PФ为:
对于同一种货物,只有当公式(6)和公式(4)达到相等的关系时,考虑到公式(5),才能完全实现载重:
在图1中,式(7)的左边为上升的直线,而右边为下行的直线。由式(7)可得到车体底架长度:
这是两直线交叉点的坐标。
如果车辆是专用的,意味着用来运送同一类货物,则这种计算足以确定大体上合理的车体长度。根据转向架固定轴距和车轮直径的尺寸,可以得到悬臂部分尺寸,随之得到车辆定距。
如果在车辆通过限界的校核计算后,得到的车辆横截面外形尺寸被要求进行修正时,应利用式(2)和式(8)再次进行计算。
如果车辆是通用的,并用以运送不同特性的比容为vi的货物,货物周转量中每种货物的份额为ɑi及运送距离为li,则对于所运送的每一种货物按照式(8)应可找到合理的车辆长度。然后对于所得到的每种车辆长度,要求按照通用公式,依次计算出静载荷、动载荷及每延米重。必须从所得到的系列中选择每延米净重最大值。与此相对应的所研制车辆长度将是合理的。
由专门运送三类货物的专用车辆载重图可见,其曲线呈折线变化(图2),并且转折点与每种货物容许达到的车体装载量的位置重合(相一致)。因为每延米净载重决定于动载重与车辆长度,于是其中一个交点将是最大的每延米净重。
在完成计算及得到合理的车辆长度后,接下来可以将其修正为与限界计算结果相一致。提出的确定车体合理尺寸的算法,由于排除了大量的运算,从而实现了计算的简化。
图2中的曲线是考虑下列初始数据绘制的:
车辆型式:运送轻油产品的4轴罐车;
限界:1T;
罐体底部的高度:0.61m;
轴重:23.5t;
每延米重:10.5t/m。
货物特性列于表1。
众所周知,按照装卸线、车辆修理厂和车辆制造厂、待装车辆整备点等所具有的工艺装备相互作用条件所规定的车辆长度的方案才是可行的。在该条件下,考虑到限界限制,按车辆货物装载横断面面积合理地评估结构的效果。
为解决该问题,可利用式(7),由此确定限界限制:
第1步:将备选答案选项处理为单独一行
原文档中的各个备选项,有些是与其他的备选项出现在同一行,也就是说一行内有多个备选项,这很不利于后续操作,因此首先要将这些备选答案选项处理为单独一行。按下“Ctrl+H”组合键,打开替换对话框,单击“更多”按钮,切换到高级替换模式,查找“[^32]{1,}([A-H]、)”,替换为“^p\1”,勾选“使用通配符”替换。
第2步:将标准答案选项填入括号
查找“[\((]^32{3,}[)\)](*)选项个数[::]*标准答案[::]([A-H、]{1,})^13”,替换为“(\2、)\1”,仍然勾选“使用通配符”,单击“全部替换”按钮,执行后可以将所有的标准答案选项填入对应题目的括号内,同时将多余的相关内容去除(如图2)。
第3步:将答案内容填入括号
查找“((*)([A-H]、)(*))(*)\2(*)^13”,替换为“(\1\5、\3)\4”,仍然勾选“使用通配符”,将括号中标准答案选项对应的选项内容填入到对应题目的括号内,同时将该备选答案内容删除,请一直单击“全部替换”按钮,直至提示“全部完成。完成0处替换。”为止(如图3)。
第4步:删除备选答案选项
查找“<([A-H]、)*^13”,替换为设置为空,即什么也不输入,这一步骤主要是将剩余的备选答案选项一次性删除。到了这一步,可能还有一些不太完美的地方,手工处理就可以了。
考试时间120分钟
(出卷人:廖磊)试卷说明:AT表示矩阵A的转置矩阵,A*表示矩阵A的伴随矩阵,E是单位矩阵,|A|表示方阵A的行列式。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.若行列式|A|=0,则A中()A.必有一行全为0 C.有两列成比例
a11a12a22a32a13a33B.行向量组线性相关 D.所有元素全为0
a11a315a112a125a212a225a312a32a13a23,则D1的值为()a33a23=3,D1=a212.设行列式D=a21a31A.-15 B.-6 C.6 D.15 3.设A,B,C,D均为n阶矩阵,E为n阶单位方阵,下列命题正确的是()A.若A20,则A0
B.若A2A,则A0或AE C.若ABAC,且A0,则BC
D.若ABBA,则(AB)A2ABB
2224.设A、B为n阶方阵,满足A2=B2,则必有()A.A=B C.|A|=|B| 1A.0010012010 012 0B.A=-B D.|A|2=|B|2
1B.001D.2311012311 01235.设3阶方阵A的秩为2,则与A等价的矩阵为()
1C.20 6.设A,B为同阶可逆方阵,则下列等式中错误的是()..A.|AB|=|A| |B| C.(A+B)-1=A-1+B-1
7.设2阶矩阵A=,则A=()
*
B.(AB)-1=B-1A-1 D.(AB)T=BTAT
A.
B.
C.
D.acb,则d
8.设2阶矩阵A=A.C.dcb abaA=()
dbdbcaca*
B.
dc
D.
9.设矩阵A=,则A中()A.所有2阶子式都不为零
B.所有2阶子式都为零 C.所有3阶子式都不为零
D.存在一个3阶子式不为零
10.设1,2是x1x2x312x1x20,的两个解,则()
1A.12是2x1B.12是2x1C.21是2xxx2x301x20,的解,的解 xx2x301x20xx2x311x20xx2x311x20,的解,的解 1D.22是2x11.设1,2,3,均为n维向量,又1,2,线性相关,2,3,线性无关,则下列正确的是()
A.1,2,3线性相关 B.1,2,3线性无关 C.1可由2,3,线性表示 D.可由1,2线性表示
12.设向量1(a1,b1,c1),2(a2,b2,c2),1(a1,b1,c1,d1),2(a2,b2,c2,d2),则下列命题中正确的是()
A.若1,2线性相关,则必有1,2线性相关
B.若1,2线性无关,则必有1,2线性无关 C.若1,2线性相关,则必有1,2线性无关 D.若1,2线性无关,则必有1,2线性相关
13.设A为m×n矩阵,齐次线性方程组Ax=0有非零解的充分必要条件是()A.A的列向量组线性相关
B.A的列向量组线性无关 C.A的行向量组线性相关
D.A的行向量组线性无关
14.设α1,α2,α3,α4为向量空间V的一个基,则V的维数=(A.1 B.2 C.3
D.4 15.设A与B是两个相似n阶矩阵,则下列说法错误..的是()A.AB
B.秩(A)=秩(B)C.存在可逆阵P,使P-1AP=B
D.E-A=E-B
16.正交矩阵的行列式为()A.0 B.+1 C.-1
D.±1 17.矩阵A=的非零特征值为()A.
4B.
3C.
2D.1
18.当矩阵A满足A2=A时,则A的特征值为()A.0或1 B.±1 C.都是0
D.都是1)19.二次型A.0 C.2 f(x,y,z)xy2.2的正惯性指数p为()
B.1 D.3
22220.设有二次型f(x1,x2,x3)x1x2x3,则f(x1,x2,x3)()
A.正定 C.不定
B.负定 D.半正定
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
a1b1a1b2a2b2a3b2a1b3a2b3=_____________.a3b321.若aibi0,i1,2,3,则行列式a2b1a3b112322.三阶行列式D222,则A11A12A13__________.4513A=0121423.设,B=10012,则AB=__________.01114中元素9的代数余子式A32=____________ 1624.行列式234925.若k1120,则k=___________.26.设A,B均为n阶矩阵,(AB)E,则(BA)=__________.a11x1a12x2a13x3027.若齐次线性方程组a21x1a22x2a23x30有非零解,则其系数行列式的值为
axaxax032233331122______________.128.设矩阵A=232t423,若齐次线性方程组Ax=0有非零解,则数t=____________.5129.设矩阵A=0002010,矩阵B=A-E,则矩阵B的秩r(B)=______________.130.已知A有一个特征值-2,则B=A2+2E必有一个特征值___________.31.方程组x1x2x30的通解是___________.T
T32.已知向量α=(2,1,0,3),β=(1,-2,1,k),α与β的内积为2,则数k=____________.33.设向量α=(b,12,12)T为单位向量,则数b=______________.34.设AX0为一个4元齐次线性方程组,若1,2,3为它的一个基础解系,则秩(A)=_________.35.已知某个3元非齐次线性方程组Ax=b的增广矩阵A经初等行变换化为:,若方程组无解,则a的取值为
.
36.已知3维向量(1,3,1)T,(1,2,4)T,则内积(,)=____________.37.设三阶方阵A的特征值分别为-2,1,1,且B与A相似,则2B=___________.38.设三阶方阵A的特征值分别为-2,1,1,且B与A相似,则2B=___________.12121010339.矩阵A=所对应的二次型是___________.T40.设3元实二次型f(x1,x2,x3)XAX经正交变换化成的标准形为f3y1,则矩阵
2A的特征值为_________.三、计算题(本大题共5小题,每小题10分,共50分)
***241.计算四阶行列式的值.42.设A=301214,B=10012,求矩阵0AB.143.已知矩阵A=10011130,B=10201110,4(1)求A的逆矩阵A-1;(2)解矩阵方程AX=B.44.设A=311100210111022,求A1.45.设1A=001,B=00120023,且A,B,X满足(E-B1A)TBTXE.求X,X1.46.求向量组1=(1,2,1,3),2=(4,-1,-5,-6),3=(1,-3,-4,-7)的秩和其一个极大线性无关组.47.设向量组1(1,1,0),2(2,4,1),3(1,5,1),4(0,0,1),求该向量组的秩,并判断其线性相关性。
x12x24x332x22x3348.求线性方程组2x2x6x3231817,2的通解.49.设矩阵A=(1)求矩阵A的特征值与对应的全部特征向量.(2)判定A是否可以与对角矩阵相似,若可以,求可逆矩阵P和对角矩阵,使得P-1AP=.50.已知二次型f(x1,x2,x3)=2x1+3x2+3x3+2ax2x3通过正交变换可化为标准形f=y1+2y2+5y3,求a. 22222
2四、证明题(本大题10分)
51.设1,2,3是齐次方程组A x =0的基础解系.证明:
11,212,3123一定是Ax =0的基础解系.
52.设A,B均为正交矩阵,且AB,试证AB0.
321、AB0121104210011110123200***021460
2
322、(A,E)=11
11300………………………..3分 110……….………………….1分 001001211………………………2分 311………………………..1分 111002010000112111121121010
01000221101001000021101001000011212012111011
1112……2分
所以A112112…………………………………………1分
12
23、令A=(1,2,3)=131000499184156134………………………….2分 7155………………………………………………….2分 1010004900150………………………………………………………….2分 0所以向量组1,2,3的秩为2………………………………………….2分 极大线性无关组为1,2或1,3或2,3……………………….2分
124、(A,b)0212020242222242633………………………………………………..2分 313303021041033……………………………………2分 2010001021003………………………………………………………….1分 20所以非齐次方程的一般解为
x12x33xx322……………………………………………
1分
所以齐次方程组的一个特解为*0320…………………………..1分
2x2x13对应的齐次方程组为得基础解系为11…………….2分 x2x31所以原方程组的通解为*k11,其中k1为任意常数………………….1分
25、(1)项式AE8172=(1)(9)
所以特征值11,29…………………………………………………..1分
7当11时,AE1711010
即x1x2,所以特征向量为1………………………………..1分
1对应特征值11全部特征向量为k11,k为任意非零常数………..1分
当29时,A9E11717017 07即x17x2,所以得到对应的特征向量2………………………..1分 1对应特征值29的全部特征向量为k22,k2为任意非零常数……….1分(2)因为矩阵A有两不同的特征值1和9,(或者说存在两个线性无关的特征向量
1,2),所以矩阵A可以对角化……………………………………………..2分
可逆矩阵P=(1,2),即1091P=171,..............................2分
10...............1分 .9且有P1AP0
26、,所以对角矩阵为0证明:首先,1,2,3 的个数与所给的基础解系1,2,3个数相同,都为3,即
n-r=3………………………………………………………………………1分 其次A1A10,A2A(12)0,A3A(123)0
所以,1,2,3都是方程组Ax =0的解………………………………………2 最后,根据提设条件可以写出矩阵等式
1(1,2,3)=(1,2,3)0011011………………………………………2分 11110111把它记为BAP.因为标出矩阵的行列式P00=10…….1分
P是可逆矩阵………………………………………………………..1分 所以,r(B)r(A)3,这说明1,2,3线性无关………………………
2分
所以,1,2,3必是Ax =0的基础解系……………………………………….1分
***104021000213分 21、解:D=002=
00012100210002***0215154分
3分 =0001=00022、解:(1)A1E100100100011112210111111020111211000100100100100010112211211112121110010001分 11 001 00010010112分 11211A211A1112分 1BXA1(2)AXB方程两边同时左乘2X211211,得 A1AXAB2分
1311100111504422321223分 3
23、解: EBATBXEB(EBTA)TXEBAXE3分
T2X001200020001T1200020001112000120003分 10120X10011200020004分 112101210
24、解:令A145006603分
01110111121
011000013分 1所以向量组的秩为3。因为未知数的个数大于向量组的秩,所以向量组线性相关。……4分 200
25、解:f的矩阵为A03a
……2分
0a3203a0a3(2)3aa3先求A的特征值,AE00
(2)(69a)0
……(1)
……2分 22由已知,二次型可通过正交变换可化为标准形f=y1+2y2+5y3,得 矩阵A的特征值为1,2,5。
……2分
将λ1=1代入(1)式,得
(21)(16*19a)0a2.4分
四、证明题
26、证:由已知可知
AATE
BBTE
……2分
AT2222ABAAABEABBBAB TTTTT
BTATBBTATBABB
……4分 再由AB,又正交阵的行列式为1
……1分 不妨设A1,则B1
则 ABAB,故AB0
1.计算下列排列的逆序数
1)9级排列 134782695;
2)n级排列
n(n1)2。1
解:(1)(134782695)04004200010 ;
(2)[n(n1)21](n1)(n2)102.选择i和k,使得:
1)1274i56k9成奇排列;
2)1i25k4897为偶排列。
解:(1)令i3,k8,则排列的逆序数为:(127435689)5,排列为奇排列。从而i3,k8。
(2)令i3,k6,则排列的逆序数为:(132564897)5,排列为奇排列。与题意不符,从而i6,k3。3.由定义计算行列式
n(n1)。2a11a21 a31a41a51 aaaaa1222324252000aa000a53a43000。a5a4444555解:行列式=j1j2j3j4j5(1)(j1j2j3j4j5)a1j1a2j2a3j3a4j4a5j5,因为j1,j2,j3至少有一个大于3,所以a1j1a2j2a3j3中至少有一数为0,从而a1j1a2j2a3j3a4j4a5j50(任意j1,j2,j3,j4,j5),于是j1j2j3j4j5(1)(j1j2j3j4j5)a1j1a2j2a3j3a4j4a5j50。
4.计算行列式: 40211)131; 2)
12241141111; 3)
1111011***; 07a213279b24);5)21284c1512525d2146416(a1)2(b1)2(c1)2(d1)2(a2)2(b2)2(c2)2(d2)2(a3)2(b3)2。2(c3)(d3)2解:(1)-40 ;(2)-16 ;(3)0 ;(4)-1008 ;(5)0。
5.计算n阶行列式:
xy0001230xy0011000x00022 1); 2)000xy000y000x000n1n0000;
2n0n11n1a1111a2 3)11xy1222122221(ai0); 4)2232。1an222n00y0000x00xy00解:(1)原式=x(1)n1y0x00(按第一列展00xy000x00xy开)
=xn(1)n1yn。n(n1)232010002(2)行列式=000000n1n0000(后n1列和加到第一列,2n001n再按第一列展开)
n(n1)(1)(2)(1n)
=2(n1)!
=(1)n1。
2111101a11111a21(第一行第一列为添加的部分,注意(3)行列式=00111an此时为n1级行列式)
11101c11c2100a11c1c3a
2r2r1r3r11a111011a1an0001a100101000a2rn1r11c1cn1ana20
0anan
=(111)a1a2an。a1an1222000r2r11r3r10(4)行列式101rnr1100n222210210=1(1)(按第二行展开)00n22(n2)!。提高题
1.已知n级排列j1j2jn1jn的逆序数为k,求排列jnjn1j2j1的逆序数。解:设原排列j1j2jn1jn中1前面比1大的数的个数为k1,则1后面比1大的数的个数为(n1)k1,于是新排列jnjn1j2j1中1前比1大的个数为(n1)k1个;依此类推,原排列j1j2jn1jn中数i前面比i大的数的个数为ki,则新排列jnjn1j2j1中n)1i前比in大的个数为
(ni)ki个记(j1j2njkj1k2k1,k故新排列的逆序数为
n(n1)k。2[(n1)k1][(n2)k2][(n(n1)kn1]12(n1)k2.由行列式定义计算
2xx121x114 f(x)中x与x3的系数,并说明理由。
32x1111x解: 由于行列式定义中的每一项来自于不同行和不同列的n个元素的乘积。而该行列式中每个元素最高含x的一次项,因此x4的项只能由对角线上的元素乘积所得到x4,故x4的系数为(1)(1234)2=2。
同样的考虑可得x3的系数为(1)(2134)=-1。
1xx21a1a1223.设P(x)1a2a221an1an1xn1a1n1n1,其中ai互不相同。a2n1an
11)说明P(x)是一个n1次多项式;
2)求P(x)0的根。
解:1)把P(x)按第一行展开得:P(x)A111A12xA1nxn1。11而A1n1a1a2a1n2n2a20,所以P(x)是一个n1次多项式。
n2an1an1根据范德蒙行列式
P(x)(xa1)(xa2)(xan1)(a1a2)(a1an)(a2a3)(a2an1)(an2an1)
2)因为xai(i1,2,,n1)代入P(x)中有两行元素相同,所以行列式为零,从而P(x)0的根为a1,a2,,an1。
习题二解答
1.计算 1)x1x2a11x3a21a31a12a22a32a13x1a23x2 ;
a33x3010;求 A2、A3、A4。2)已知A1010222解:1)a11x1 ; (a12a21)x1x2(a13a31)x1x3a22x2(a23a32)x2x3a33x3000000000 ;A3 ;A4。
2)A2100000000100100000003111112.设 1)A212,B210,求 ABBA。
101123abc1ac
2)Acba,B1bb,求 AB。
1111caabca2b2c22222解:1)20 ;2)abc0b2ac4423abc3.设A是n阶实方阵,且AA0。证明A0。
b22ac222abc。abca11a12a21a22证明:设Aan1an2a1na11a21a2na12a22,则Aanna1na2nan1an2。从而。ann2a121a221an1222aaa1222n2AA0。
222a1na2nann222222222所以a11a21an1a12a22an2a1na2nann0。因为aij为实数,故aij0(i,j1,2,,n)。即A0。
a1a2,a,a,,a互不相同。证明与A可交换的矩阵只4.设An12an能为对角矩阵。
b11b12b21b22证明:设与A可交换的矩阵为Bbn1bn2a1b11a1b12a2b21a2b22 anbn1anbn2b1nb2n,由ABBA得: bnnanb1nanb2n。anbnna1b1na1b11a2b12a2b2na1b21a2b22anbnna1bn1a2bn2即 aibijajbij(i,j1,2,,n)。由于a1,a2,,an互不相同,所以ij时,b1100b22bij0。故B0bn200。即B为对角矩阵。05.证明任一方阵可表示成一对称矩阵和一反对矩阵之和。证明:设A为方阵,记B(AA)2,C(AA)2,则可知B为对称矩阵,C为反对称矩阵。且ABC。
6.设f()amma1a0,定义f(A)amAma1Aa0E,其中A211是n阶方阵。已知f()21,A312,计算f(A)。110513解:f(A)A2AE803。2127.已知方阵A满足A2A7E0。证明A及A2E可逆,并求它们的逆矩阵。
证明:由A2A7E0,可得:A(AE)7E。所以A可逆,且A1(AE)。7同理由A2A7E0,可得:(A3E)(A2E)E。所以A2E可逆,且(A2E)1A3E。
8.求下列矩阵的逆阵:
21122313 ;3)110 ; 1) ;2)12121121112111121111121 ;5)。4)1111211111215解:1)2533111435 ;2)1131 ;3)153 ; 41113164511118421842111111。4);5)
844111116111184229.已知A120,且ABA2B,求B。12301011121,解:由ABA2B,可得B(A2E)A。又(A2E)2131120所以B(A2E)1A152。26110.设A是n阶方阵,如果对任意n1矩阵X均有AX0。证明A0。
a11a12a21a22证明:记Aan1an2a1n1a2n0,取X,由AX0,可得ai10
0ann0(i1,2,,n)。同理可得aij0(i,j1,2,,n)。从而A0。11.已知4阶方阵A的行列式A5,求A*。
解:因为 AAAE,两边取行列式有 AAA。所以 A*53125。
4A12.设A,B分别为m,n阶可逆方阵,证明分块矩阵C证明:因为 A,B可逆,所以 A0,B0。故
0 可逆,并求逆。
BA0AB0,从而CBAC0X11可逆。记BX21X12A是CX220A的逆,则BC0X11BX21X12E,X22AX11EX11A1AX120A0X120于是,解得。故矩阵的逆为11CBX21BCACX11BX2101CX12BX22EX22BA111BCA0。1BA111,其中A,C存在,求X。0013.设XC0解:因为 CA0C10XE,所以0A10CA0C1。的逆为100A14.求下列矩阵的秩:
2241143213113021 ;
1)213 ;2)112111370513122111aa2
3)1bb21cc2a3b3。c3解:1)2。2)4。3)当abc时,秩为1;当a,b,c有某两个相等时,秩为2;当a,b,c互不相等时,秩为3。
提高题
1.秩为r的矩阵可表示为r个秩为1的矩阵之和。
证明:设矩阵A的秩r,由推论1结果可知:存在可逆矩阵P和Q使得EPAQr001Er,即 AP00010Ir1I1 QP[000001其中 ]Q,0Ik(k1,2,,r)表示第k行k列元素为
1、其余元素为0的r阶方阵。记A1[Ik01kP00 ]Q(k1,2,,r),则Ak的秩为1,且AA1Ak。2.设mn矩阵A的秩为1,证明:
a11)A可表示成b1bn; am2)A2kA(k是一个数)。
证明:1)因为A的秩为1,所以存在某元素aij0。记A的第i行元素为b1,,bn,则A的任一行向量可由第i行线性表示(否则与i行向量线性无关,与A的秩为1矛盾)。记a1,,an依次为第1行、、第n行的表示系数,则有Aa1b1bn。
ama12)由1)Ab1bn,所以
amA2[a1ba1](ba11bn][b1bn1a1bnan)b1amamama1
kbb1n(其中kb1a1bnan)。
am1 设A是n阶方阵,X是n1矩阵13.,证明:
1
1)AX的第i个元素等于A的第i行元素之和;
2)如果A可逆,且A的每一行元素之和等于常数a,则A1的每一行元素之和也相等。
bna11a12a21a22证明:1)记Aan1an2a1na11a12a1na2naaa21222n,则AX。
annaaannn1n2aa
2)若A的每一行元素之和等于常数a,由1)AXaX,由于Aa可逆,所以a0。从而A1X11X,即A1的每一行元素之和等于常数。aa4.证明:
1)上(下)三角矩阵的乘积仍是上(下)三角矩阵;
2)可逆的上(下)三角矩阵的逆仍是上(下)三角矩阵。证明:1)记Aaijnn,Bbjknn为上三角矩阵,CAB。则ijk时,aij0,bjk0。对任意s,当is时,ais0,当kis时bsk0,即任意s,aisbsk0。从而ik时,cikai1b1jaisbskainbnk0。故上三角矩阵的乘积仍是上三角矩阵。同理可证明下三角矩阵的情形。
a11a120a22
2)对可逆的上三角矩阵A00a11a120a22对于AE00变换
a1na2n,aii0(i1,2,,n),anna1na2nann100010,先进行第二类初等行
0011,再作第三类初等行变换把左边变成单位矩阵时,右边ri(i1,2,,n)aii即为上三角矩阵。亦即可逆的上三角矩阵的逆仍是上三角矩阵。5.已知实三阶方阵A满足:1)aijAij;2)a331。求A。解:因为AAAE,所以AAA。由于aijAij,从而有AAA。于是A0或A1。
若A0,则AAAA0,由于A为实三阶方阵,由习题3可得A0。此与a331矛盾。从而A1。
6.设AE,其中是n1非零矩阵。证明:
1)A2A的充分必要条件是1; 2)当1时,A是不可逆矩阵。
证明:1)若A2A,即有E(2)E。又是n1非零矩阵,所以是nn非零矩阵,从而21,即1。以上每步可逆,故命题成立。
2)当1时,由1),A2A。若A可逆,则可得A0,矛盾。故A是不可逆矩阵。
7.设A,B分别是nm、mn矩阵,证明:3EmABEnABEmBA。EnBEnAB;EnEm0Em证明:因为AAEnEm又ABEmEn0BEm,所以EnABABEm0EmBABEm,所以AEnAE0EnnBEmBA。从而命En题成立。
8.A,B如上题,0。证明:EnABnmEmBA。
试卷
(一):
一.填空题(共20分)
1.若A*是6阶方阵A的伴随矩阵,且rank(A)4,则rank(A*)_______.2.设Asincossin,则A100__________cos__________.3.设V(x1,x2,x3)T|2x1x23x30是R3的子空间,则V 的维数是__________.4.对称矩阵A 的全部特征值为4,-5,3,2,若已知矩阵AE为正定矩阵,则常数 必须大于数值____________.1005.已知n阶矩阵A00100000010100000,0,则矩阵A1的逆是
__________________.二.选择题(共20分)
1.若A,B是n 阶方阵, 下列等式中恒等的表达式是()
(A)(AB)2AB;(B)(AB)1A1B1;(C)AB|A||B|;(D)(AB)*B*A*.2.若A为n阶方阵,则A为正交矩阵的充分必要条件不是()(A)A的列向量构成单位正交基;(B)A的行向量构成单位正交基;(C)A1AT;(D)detA1.3.若V1是空间Rn的一个k维子空间,1,2,,k是V1的一组基;V2是空间R的一个k维子空间, 1,2,,k是V2的一组基,且mn,km,kn,则:m()
(A)向量组1,2,,k可以由向量组1,2,,k线性表示;(B)向量组1,2,,k可以由向量组1,2,,k线性表示;
(C)向量组1,2,,k与向量组1,2,,k可以相互线性表示;(D)向量组1,2,,k与向量组1,2,,k不能相互线性表示.4.若1,2是实对称方阵A的两个不同特征根, 1,2是对应的特征向量,则以下命题哪一个不成立()(A)1,2都是实数;(B)1,2一定正交;
(C)12有可能是A的特征向量;(D)12有可能是A的特征根.5.已知A为n1阶方阵,且rank(A)k,非齐次线性方程组AXB的nk1个线性无关解为1,2,,nk,nk1, 则AxB的通解为().(A)c11c22cnknk;(B)c11c22cnknkcnk1nk1;
(C)c1(1nk1)c2(2nk1)cnk(nknk1);(D)c1(1nk1)c2(2nk1)cnk(nknk1)nk1.三.解下列各题(共25分)
1.若A为3阶方阵,且A.11 2.设 A1111111111112nA,A,求矩阵.1112, 求: A1A*
3.计算向量(1,2,4)T在基1(1,1,1)T,2(0,1,1)T,3(1,1,1)T下的坐标.4.设向量组 1(2,1,0,3),2(1,3,2,4),3(3,0,2,1),4(2,2,4,6),TTTT
求向量组的一个最大线性无关组.135.利用分块矩阵方法,计算A002400002000的逆矩阵.41
四.证明题(8分)设n维向量组1,2,,n和向量组1,2,,n有关系
123n213n n12n1问n维向量组1,2,,n和向量组1,2,,n是否同秩? 证明你的结论.五.(8分)二次型f(x1,x2,x3,x4)2x13x23x32x2x3,0, 通过正交变换, 可将此二次型化为标准形fy12y25y3,求参数及所用正交变换.六.(8分)求线性方程组
x1x2x3x40 x1x2x33x411xx2x3x23412222222
的通解.七.(6分)解矩阵方程,并写出解方程时初等矩阵的变换过程
010100010X01000101120140231 0八.(5分)设A是4阶方阵,且A的特征根1,2,3,4互不相同,证明:(1)方阵A有四个线性无关的特征向量.(2)方阵A可以对角化.试卷
(二):
一.计算下列各题:(每小题6分,共30分)
***176, 180213(1)162162(2)求2A23AE2,其中A1
(3)已知向量组1(0,2,3)T,2(2,3,3)T,3(1,2,t)T线性相关,求t.(4)求向量(1,2,4)T在基1(1,0,1)T,2(0,1,1)T,3(1,2,1)T下的坐标.(5)设A35, 求A的特征值.0A二.(8分)设2030010,且ABATB,求矩阵B.2120c03b00a32112三.(8分)计算行列式:
00x
四.(8分)设有向量组
1(0,1,1,2,3),2(1,0,1,2,5),3(1,1,0,2,7),4(3,3,2,0,6), TTTT 求该向量组的秩以及它的一个最大线性无关组.五.(8分)求下列方程组的通解以及对应的齐次方程组的一个基础解系.3x12x2x3x44x510, 2x1x23x3x4x54,7x5xx2x18.1345六.(8分)求出把二次型fa(x1x2x3)2x1x22x1x32x2x3化为标准形的正交变换,并求出使f为正定时参数a的取值范围.222七.(10分)设三阶实对称矩阵A的特征值为3(二重根)、4(一重根),1(1,2,2)T是A的属于特征值4的一个特征向量,求A.八.(10分)当a,b为何值时,方程组
ax1x2x34,x12bx23x310, x3bx3x2,231 有惟一解、无穷多解、无解? 九.(10分)(每小题5分,共10分)证明下列各题
(1)设A是可逆矩阵, A~B, 证明B也可逆, 且A1~B1.(2)设,是非零n1向量,证明是nn矩阵T的特征向量.试卷(三):
一. 填空题(每小题4分,共20分)
11.已知正交矩阵P使得PTAP0001000,则PTA2006(EA)P________2.2.设A为n阶方阵,1,,n为A的n个特征值,则 det(A2)_________.3.设A是mn矩阵,B是m维列向量,则方程组AXB有无数多个解的充分必要条件是:_________.4.若向量组(0,4,2)T,(2,3,1)T,(t,2,3)T的秩为2,则t_____.15555124813927, 则D(x)0的全部根为:_________.5.D(x)xxx23二. 选择题(每小题4分,共20分)
010100100 1.行列式的值为().A.1 B.-1 n(n1)n(n1)C.(1)2 D.(1)2
2.对矩阵Amn施行一次行变换相当于().A.左乘一个m阶初等矩阵 B.右乘一个m阶初等矩阵 C.左乘一个n阶初等矩阵 D.右乘一个n阶初等矩阵 3.若A为mn矩阵,r(A)rn,MX|AX0,XRn, 则().A.M是m维向量空间 B.M是n维向量空间 C.M是mr维向量空间 D.M是nr维向量空间 4.若n阶方阵A满足,A20, 则下列命题哪一个成立().A.r(A)0 B.r(A) C.r(A)n2n2n2 D.r(A)5.若A是n阶正交矩阵,则下列命题哪一个不成立().A.矩阵AT为正交矩阵 B.矩阵A1为正交矩阵 C.矩阵A的行列式是1 D.矩阵A的特征值是1
三.解下列各题(每小题6分,共30分)
1.若A为3阶正交矩阵, A*为A的伴随矩阵, 求det(A*).a1a1111a1111a.2.计算行列式 1110 3.设A2020000,ABAB,求矩阵B.1 4.求向量组1(1,2,1,2)T,2(1,0,1,2)T,3(1,1,0,0)T,4(1,1,2,4)T的一个 最大无关组.5.求向量(1,2,1)T在基(1,1,1)T,(0,1,1)T,(1,1,1)T下的坐标.四.(12分)求方程组 x1x22x3x4x52 3x1x22x37x43x52
x5x10x3xx623451 的通解(用基础解系与特解表示).五.(12分)用正交变换化下列二次型为标准型, 并写出正交变换矩阵
f(x1,x2,x3)2x1x2x2x32x1x3 六.证明题(6分)设0,1,2,r是线性方程组AX对应的齐次线性方程组的一个 基础解系,是线性方程组AX的一个解, 求证1,2,,r,线性无关.试卷(四):
一.填空题(共20分)
1.设A是mn矩阵,B 是m 维列向量,则方程组AXB有唯一解的充分必要条件是: 2.已知E为单位矩阵, 若可逆矩阵P使得2P1APP1A2P3E, 则当EA可逆时, A3
3.若t为实数, 则向量组α=(0,4,t),β=(2,3,1),γ=(t,2,3+t)的秩为: 4.若A为2009阶正交矩阵,A*为A的伴随矩阵,则A*= 5.设A为n阶方阵,1,2,,n是A的n个特征根,则i1niiiEA =
二.选择题(共20分)
1.如果将单位矩阵E的第i行乘k加到第j行得到的矩阵为P(j,i(k)),将矩阵Amn的第i列乘k加到第j列相当于把A:
A, 左乘一个P(i,j(k));B,右乘一个P(i,j(k));C. 左乘一个P(j,i(k));D,右乘一个P(j,i(k)).2.若A为m×n 矩阵,B是m维非零列向量,r(A)rmin{m,n}。集合nM{X:AXB,XR}, 则
A,M 是m维向量空间,B,M是n-r维向量空间 A,M是m-r维向量空间,D,A,B,C都不对
3.若n阶方阵A满足 A23A4E,则以下命题哪一个成立 A,AE,B,r(A)r(E)
C.detAdetE,D,r(AE)r(AE)n
4.若A是2n阶正交矩阵,则以下命题哪一个一定成立:
A,矩阵A*A1为正交矩阵,B,矩阵 2A1为正交矩阵 C, 矩阵AA*为正交矩阵,D,矩阵 AA*为正交矩阵
10011105.如果n阶行列式11的值为-1,那么n的值可能为:
A, 2007,B,2008 C, 2009, D,2000
三.判断题(每小题4分, 共12分)(1)对线性方程组的增广矩阵做初等变换,对应的线性方程组的解不变.()(2)实对称矩阵的特征值为实数.()(3)如果矩阵的行列式为零, 那么这个矩阵或者有一行(列)的元素全为零, 或者有两行(列)的元素对应成比例.()
四.解下列各题(每小题8分, 共16分)
51111.求向量1,在基10,21,31下的坐标.1013122.设A2221333314nnn,1计算detA
11五.(10分)求矩阵A011010110010列向量组生成的子空间的一个标准正交基.11六.证明题(6分)设A是m行n列矩阵, 如果线性方程组AX对于任意m维向量都有解,证明A的秩等于m.七、(10分)用正交变换化下列二次型为标准型,并写出正交变换矩阵
f(x1,x2,x3)2x14x1x23x24x2x34x3..22
关键词:非线性,网络,存储,测试
目前状况下, 我国各个电视台发展迅速, 并逐渐建立起了具有一定针对性以及系统性的非线性编辑网络。而选择合理的非线性编辑网络构架有着十分重要的意义, 因为它在很大程度上决定了网络应用的制作是否能够成功。而对于相关架构的性能以及可用性是否能够满足相关要求, 就需要通过一系列的实际测试来进行有效的证明。从存储集中度的角度对电视非线性编辑网络存储进行一定程度的分类, 主要分为三种, 分别是集中式存储、分布式存储以及相应的集中分布式存储。而对于非线性编辑网络来说, 根据目前状况下的存储方式进行分类, 又可以分为三种, 分别是FC-SAN存储、IP-SAN存储以及NAS集群式存储。为了对电视新闻编辑网络进行有效的选型, 我们对上述的相关存储方式进行了充分的考虑, 并将其进行了一定程度上的对比分析。经过讨论与研究, 最终决定选择分布集中式IP-SAN存储方案。在相关的存储架构方案选定, 并已经完成了相关的建设项目之后, 接下来的重点就是对全网的相关性能进行一定程度的检测与验证, 看其相关指标以及可用性能否符合规定的标准要求。测试方案主要如下。
1 磁盘读写性能测试
之所以要对这一项目进行相关的测试, 主要是对相应的制作网络进行一定程度上的检测, 看其是否能达到相关文件所规定的标准要求, 即对40个站点的编辑要求进行满足。
1.1 顺序读性能测试
首先, 在每一台工作站之上实现对于2个worker的建立, 并对所设立的worker进行一定程度的设置, 主要如下:
1) 在Dis k Targe ts的选项页之中存在一个Targe t选项, 需要对其进行相应的设置, 主要设置为i SCSISAN在本机的盘符。
2) 其次, 还需要对在Dis k Targe ts的选项页中的Starting Dis k Se ctor每台机器进行相应的设置, 设置为随机任意值。
3) 将存在于Te s t Se tup选项页当中的Run Tim e进行设定, 设定为10Minutes, 这样一来, 就能够实现对于10分钟连续读性能的有效测试。
4) 对于相关的测试人员来说, 他们需要对20台工作站上的所有测试进行启动, 并且这一工作需要在一分钟之内完成。
5) 对测试结果进行判定时, 需要达到如下要求, 才能视为合格。否则均做不合格处理:在并发测试的条件下, 每台工作站的每一个w orke r的Re ad IOS pe r s e cond必须大于或等于15MB。
1.2 顺序写性能测试
这一项目的测试设置与顺序读性能测试设置具有一定的相似性, 具体如下:
1) 在Dis k Targe ts的选项页之中存在一个Targe t选项, 需要对其进行相应的设置, 主要设置为i SCSISAN在本机的盘符。
2) 其次, 还需要对在Dis k Targe ts的选项页中的Starting Dis k Se ctor每台机器进行相应的设置, 设置为随机任意值。
3) 将存在于Te s t Se tup选项页当中的Run Tim e进行设定, 设定为10Minutes, 这样一来, 就能够实现对于10分钟连续读性能的有效测试。
4) 对于相关的测试人员来说, 他们需要对20台工作站上的所有测试进行启动, 并且这一工作需要在一分钟之内完成。
5) 测试合格所需要达到的要求:并发测试条件下每台工作站的每一个worker的Write IOSpersecond必须大于或等于15MB。
1.3 随机混合读写性能测试
除起初设置与合格条件以外, 这一测试的设置与顺序读性能测试设置相同。
判定为合格所需要达到的条件:并发测试条件下每台工作站的每一个worker的Total IOSpersecond必须大于或等于15MB。
2 可用性测试
当相应的制作网络出现一定程度的故障之时, 它可能会因为为一系列的问题或阻碍而造成相关数据丢失或者无法访问, 这些问题主要包括存储控制器、网络端口以及硬盘等失效。对可用性的测试就是为了检验它具备的这项能力。测试主要如下:
2.1 模拟核心存储控制器故障测试
1) 首先, 在在线的状态之下, 随机抽出任意一台控制器, 并对其进行单控制器故障的模拟。同时, 还需要对核心存储进行一定程度上的保证, 要求其能够对所有的数据进行正常的访问, 并且还要求其能够有十分明显的报警提示。
2) 当相应的控制器被抽出之后, 需要对相应的测试机进行及时开启, 通过它对14台工作站并发工作时的相关状况进行一定程度的模拟。
3) 然后, 保证在线状态的条件不变, 任意抽出两个控制器, 并对其进行双控制器故障的模拟。
4) 在任意两个控制器被抽出之后, 需要对相应的控制器进行及时的开启, 使其能够对当26台工作站在并发工作时的具体状况进行一定程度的模拟。
2.2 模拟电源故障测试
1) 与上一测试相同, 需要在在线的状态之下, 运用热抽的方式对任意一台存储、核心交换机以及服务器之中的任意一个电源进行拔出操作。同时, 对相关系统有一定的要求, 要求其能够发出较为明显的警报提示, 同时, 要求其能够对所有的数据进行正常的访问。
2) 然后, 在在线的状态之下对任意两台存储、核心交换机以及服务器之中的任意一个电源进行拔出操作。
3 结语
对测试结果进行分析, 发现均能符合相关要求。希望我们的研究能够为读者提供参考并带来帮助。
参考文献
[1]张继征, 李栋, 郭劲, 贾惠波.基于iSCSI的存储设备性能测试与分析[J].计算机工程, 2006.
[2]李兆虎, 李战怀, 张晓.网络存储系统仿真研究综述[J].计算机研究与发展, 2012.
[3]王明华.高校图书馆存储备份问题论证研究[J].图书馆学研究, 2010.
【线性代数选择题答案】推荐阅读:
线性代数答案复旦大学10-01
线性代数试卷a答案11-21
线性代数a卷试卷答案10-13
线性代数学习感想09-08
线性代数证明题106-07
自考本科线性代数试题06-19
线性代数教学大纲10-29
线性代数发展史01-22
福州大学线性代数02-02
线性代数教学课件02-03
注:本文为网友上传,旨在传播知识,不代表本站观点,与本站立场无关。若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:iwenmi@163.com