线性代数考试题及答案(线性代数考试题及答案专升本)

时间:2023-04-06 13:05来源:考试资源网 考试资料网
线性代数考试题及答案(线性代数考试题及答案专升本)

线性代数考试题及答案(线性代数考试题及答案专升本)

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线性代数题。求答案。

解答:

由f'(x)≥0,即lnx+1≥0解得x≥1/e,

则原函数的单调增区间为[1/e,+∞),减区间为(0,1/e]

所以函数f(x)在[1,3]上的最小值=f(1)=0

由题意知,2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+3/x.

若存在x∈[1/e,e]使不等式2f(x)≥-x^2+ax-3成立,

只需a小于或等于2lnx+x+3/x的最小值.

设h(x)=2lnx+x+3/x(x>0),则h′(x)=2x+1-3x2=(x+3)(x-1)/x^2.

当x∈[1/e,1)时,h'(x)<0,h(x)单调递减;

当x∈(1,e]时,h'(x)>0,h(x)单调递增.

由h(1/e)=-2+1/e+3e,h(e)=2+e+3/e,h(1/e)-h(e)=2e-2/e-4>0,

可得h(1/e)>h(e).

所以,当x∈[1/e,e]时,h(x)的最小值为h(e)=2+e+3/e;

故a≤2+e+3/e

1. 设y=mx+n/x

x=1时 y=m+n=4 ⑴

x=2时 y=2m+n/2=5 ⑵

⑴ *2-⑵ 得 n=2

代入⑴ 得 m=2

故 y=2x+2/x 则 x=4时 y=17/2

2 设直线 y=x+b(b>0) 不妨设A(m,3/m ) 且 m+3/m=4 m=1or3

m=1, y=3 b=2

m=3,y=1 b=-2 舍 故 y=x+2

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A题(满分60分)

一、填空题(每小题3分,共5小题,满分15分)

1. 设A为4阶方阵,且|A|=2,则|2A-1|= 。

2. 齐次线性方程组 只有零解,则 应满足的条件是 。

3. 设B=(bij)3x3,则矩阵方程 的解X= 。

4. 设A为n阶方阵,且秩(A)=n-1,则秩(A*)= 。

5. 设n阶矩阵A的元素全为1,则A的n个特征值是 。

二、选择题(每小题3分,共5小题,满分15分)

1. 设A为n阶可逆矩阵, 是A的一个特征值,则A的伴随矩阵A*的特征值之一是( )。

A). -1|A|n B). -1|A| C). |A| D). |A|n

2.设有m个n维向量(mn),则( )成立。

A).必定线性相关 B).必定线性无关 C).不一定相关 D).无法判定

3.若向量 线性无关, 线性相关,则( )。

A). 必可由 线性表示 B). 必不可由 线性表示

C). 必可由 线性表示 D). 必不可由 线性表示

4.设n(n 3)阶矩阵A= ,如果A的秩为n-1,则a必为( )。

A).1 B). C).-1 D).

5.设Aij是n阶行列式D中元素aij的代数余子式,则( )成立。

A).a11A11+ a12A12+ + a1nA1n=D B).a11A11+ a12A21+ + a1nAn1=D

C).a11A11+ a12A12+ + a1nA1n=0 D).a11A11+ a12A21+ + a1nAn1=0

三、计算题(每小题5分,共3小题,满分15分)

1.Dn= 。

2.设A= ,AB=A+2B,求B。

3.解方程AX=b,已知(A b) 行初等变换 → 。

四、(7分)

证明: 与 有相同的秩。

五、(8分)

a,b 取何值时,方程组

无解?有惟一解?有无穷解?当无穷解时求其一般解。

B题(满分40分)

一、(8分)

设A是n阶可逆方阵,将A的第i行和第j行对换后得到矩阵记为B。

1).证明:B可逆

2).求AB-1

二、(8分)

设A为n阶幂等阵,A2=A,则R(A)+R(E-A)=n

三、(8分)

设向量组

1) 当a取何值时,该向量组的秩为3。

2) 当a取上述值时,求出该向量组的一个极大线性无关组,并且将其它向量用该组线性表出。

四、(8分)

设3阶矩阵A的特征值为 对应的特征向量依次为

,向量 ,

1) 将 用 线性表出。

2) 求An (n N)。

五、(8分)

用正交相似变换把下面二次型化为标准形:

C题(满分20分)

试卷说明:C题是线性代数应用部分试题,是试点型考生必做内容。本部分试题有五小题,每题4分,满分20分。

一、(本题满分4分)

某班有m个学生,分别记为1号,2号,…,m号,该班某学年开设有n门课程,第i号学生第j门课程得分为xij,体育得分为yi,政治表现得分为zi,嘉奖得分为di。xij, yi, zi均采用百分制。若学校规定三好考评与奖学金考评办法如下:

三好考评按德、智、体分别占25%,60%,15%进行计算。德为政治表现,智为n门课程成绩得分均值,体为体育表现得分,再加嘉奖分。

奖学金按课程得分乘以课程重要系数kj计算。

试给出每位学生的两类考评得分的分数矩阵表达式综合表:

二、(本题满分4分)

农场的植物园中,某种植物的基因型为AA,Aa, aa,农场计划采用AA型植物与每种基因型植物相结合的方案培育植物后代,已知双亲体基因型与其后代基因型的概率。

父体—母体基因型

AA-AA AA- Aa AA-aa

型 AA 1 1/2 0

Aa 0 1/2 1

Aa 0 0 0

三、(本题满分4分)

求函数f (x,y,z) = x2 +2 y2 +3z2 – 4xy + 4yz在附加条件:x2 + y2 +z2 =1下的最大值及最小值。

四、(本题满分4分)

已知二次型 = 的秩为2,求:

1) 参数c及此二次型对应矩阵的特征值;

2) 指出方程 表示何种二次曲面。

五、(本题满分4分)

结合你的专业或生活实际,举一个线性代数实用实例。

D题(满分20分)

试卷说明:D题是线性代数实验部分试题,是试点型考生必做内容。本部分试题有五小题,每题4分,满分20分。

一、作图题(任选一)

1、 作函数y=Sin[x y]的图形,其中

2、 作函数 的图形,其中

3、 自画一个三维图形。

二、行列式的运算(任选一)

1、计算行列式

2、计算行列式B= 3、计算行列式C=

4、自编一个大于或等于3阶的行列式并求其值。

三、求矩阵的逆矩阵与伴随矩阵(任选一)

1、已知

(1)求A-1与A*(伴随矩阵)(2)求矩阵X使满足:AXC=T

2、求下列方阵的逆阵与伴随矩阵

(1) ; (2) 。

3、自编一个大于或等于3阶的矩阵并求其逆阵与伴随矩阵

四、求解线性方程组(任选一)

1、 已知 ,计算A的秩及Ax=0的基础解系.

2、 解方程组

3、 求解线性方程组:

4、 自编并求解一个大于或等于3个未知数的线性方程组。

五、求矩阵的特征值与特征向量(任选一)

1、求矩阵A= 的特征值和特征向量。2、求矩阵A= 的特征值和特征向量。

3、自编一个大于或等于3阶的矩阵并求其特征值和特征向量。

线性代数的题目

在考研数学中,线性代数考试题型不多,计算方法比较初等,但是往往计算量比较大,导致很多考生对线性代数感到棘手。从理论的角度出发,线性代数的很多概念和性质之间的联系很多,特别是每年线性代数的两道大题考试内容,所涉及到的概念与方法之间需要考生着重掌握。从目前阶段来看,考生在复习过程中,要注重以下几点:

1.理解与把握基本概念,熟练运用基本运算

线性代数的概念很多,重要的有:代数余子式,伴随矩阵,逆矩阵,初等变换与初等矩阵,正交变换与正交矩阵,秩(矩阵、向量组、二次型),等价(矩阵、向量组),线性组合与线性表出,线性相关与线性无关,极大线性无关组,基础解系与通解,解的结构与解空间,特征值与特征向量,相似与相似对角化,二次型的标准形与规范形,正定,合同变换与合同矩阵。线性代数中运算法则多,应整理清楚不要混淆,基本运算与基本方法要过关,重要的有:行列式(数字型、字母型)的计算,求逆矩阵,求矩阵的秩,求方阵的幂,求向量组的秩与极大线性无关组,线性相关的判定或求参数,求基础解系,求非齐次线性方程组的通解,求特征值与特征向量(定义法,特征多项式基础解系法),判断与求相似对角矩阵,用正交变换化实对称矩阵为对角矩阵(亦即用正交变换化二次型为标准形)。

2.网状化知识结构,提高综合分析能力

线性代数从内容上看纵横交错,前后联系紧密,环环相扣,相互渗透,因此解题方法灵活多变,复习时应当常问自己做得对不对,再问做得好不好。只有不断地归纳总结,努力搞清内在联系,使所学知识融会贯通,接口与切入点多了,熟悉了,思路自然就开阔了。

文章开头提到了历年真题中,两道大题考试内容。考生应注意掌握知识点间的联系与区别,例如向量组的秩与矩阵的秩之间的联系,向量的线性相关性与齐次方程组是否有非零解之间的联系,向量的线性表示与非齐次线性方程组解的讨论之间的联系,实对称阵的对角化与实二次型化标准形之间的联系等。灵活掌握他们之间的联系与区别,对做线性代数的两个大题在解题思路和方法上会有很大的帮助。

3.加强逻辑性,正确简明叙述表述

线性代数对于抽象性与逻辑性有较高的要求,通过证明题可以了解考生对数学主要原理、定理的理解与掌握程度,考查考生的抽象思维能力、逻辑推理能力。大家复习整理时,应当搞清公式、定理成立的条件,不能张冠李戴,同时还应注意语言的叙述表达应准确、简明。

4.综合掌握“一条主线,两种运算,三个工具”

复习过程中,综合掌握“一条主线,两种运算,三个工具”。一条主线是解线性方程组,线代概念非常多而且相互联系,但线代贯穿的主线求方程组的解,只要将方程组的解的概念和一般方法理解透彻,再回过头看前面的内容就非常简单。两种运算是求行列式、矩阵的初等行(列)变换,三个工具是行列式、矩阵、向量。其中,向量组线性相关性是难点,要理解记忆各条定理,理清其中关系,多做题巩固知识点。特征向量与二次型虽不难,但年年必考,计算能力要跟上,多做题才能提高正确率。

5.不要陷入行列式的复杂计算之中

行列式是线性代数中的基本工具,在研究线性方程组和特征值和特征向量时会用到,有些行列式的计算很复杂,计算量也很大,但考研大纲对这部分内容的要求并不高,只是要求会用行列式的性质和按行(列)展开定理计算行列式,该部分内容不是考试的重点,因此不要在这方面花太多时间,只要掌握基本的公式和计算方法即可。从历年考研试题分布来看,涉及行列式计算的题型有4种形式:一是单纯的行列式计算,即题目给出一个具体行列式,要求计算其值,二是给出一些抽象矩阵(方阵)及相应条件,要求计算其矩阵行列式的值,三是在解线性方程组时需要计算其系数矩阵的行列式的值,四是在求解特征值时可能需要计算特征方程的根,这4种题型考生在复习时都要做一些题,掌握其基本解题方法。

6.抓住线性代数的核心——矩阵

矩阵和行列式是研究线性代数问题的基本工具,尤其是矩阵,它是线性代数的灵魂,贯穿整个学习过程的始终。在求解线性方程组时,主要是通过矩阵的秩来判断解的存在性和唯一性,具体计算时主要是通过矩阵的初等变换来求其解;在分析讨论向量组的线性相关和线性无关时,利用矩阵的性质来判断其相关性和无关性也是常用的一种方法;在计算特征向量时,一般都是利用矩阵的性质或解方程组来求解;在解决二次型问题时,首先是利用矩阵运算将其表达为矩阵乘法形式,然后利用矩阵变换将其化为标准形。由此可知,矩阵是学习的重中之重。学习矩阵时,一方面要掌握其性质并灵活运用到有关的计算和证明问题中,另一方面要充分结合其它知识点的学习来进一步强化。

线性代数的题目 麻烦大家帮忙解答 后天要考试了

A是错误的,因为线性无关的充要条件是“若对于所有为零的s个数k1,k2,...,ks,使得k1a1+k2a2+...+ksas=0,则向量组a1,a2,...,as线性无关”因此A不对。

B只有a1、a2、a3...是线性相关的并不说明其是a1、a2、a3...的极大线性无关组。因此不正确。

C是正确的。书上应该有证明。

将选项一一带入即:

A(a1+a2)=2b A(t+1/2a1+1/2a2)=b A(a1-a2)=0 A(t+a1+a2)=2b

答案便是B

必要非充分条件

线性代数的几道题,每个题目求详细解答过程多谢了

(1).a1,a2,a3线性无关,所以A的秩为3,所以基础解系的向量个数为4-3=1

找一个齐次方程AX=0的通解:很显然,a1+a2+a3-a4=0,所以一个通解为[1 1 1 -1]^T

找一个非齐次方程AX=b的特解,很显然,a1+a2+a3+a4=b,所以一个特解是[1 1 1 1 ]^T

所以最终答案是x=k[1 1 1 -1]^T + [1 1 1 1 ]^T

(2)A^2-A=0,所以A的特征值只能是1或0,又因为r(A)=3,所以特征值是三个1和一个0,那A+E的特征值就是三个2和一个1,|A+E|=2*2*2*1=8

(3)构造齐次线性方程组

[Aa1 Aa2 Aa3]X=0

如果这个方程组只有零解,那当然系数矩阵的列向量线性无关,也就是Aa1,Aa2,Aa3无关

原方程就是:A [a1 a2 a3]X=0

由于A可逆,两边同时左乘A的逆

[a1 a2 a3]X=0

由于a1,a2,a3无关,所以X只有零解。

从而命题得证


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