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参考答案和解析
答案:1、1.
解析:
更多“设A为二阶矩阵,α1,α2为线性无关的二维列向量,Aα1=0,Aα2=2α1+α2,则A的非零特征值为________.”相关问题
  • 第1题:

    设A为三阶实对称矩阵,A的每行元素之和为5,AX=0有非零解且λ1=2是A的特征值,
      对应特征向量为(-1,0,1)^T.
      (1)求A的其他特征值与特征向量;
      (2)求A.


    答案:
    解析:

  • 第2题:

    设α1,α2,…,αn为n个线性无关的n维列向量,且与向量β正交.证明:向量β为零向量.


    答案:
    解析:

  • 第3题:

    设A=(α1,α2,α3)为3阶矩阵.若α1,α2线性无关,且α3=-α1+2α1,则线性方程组Ax=0的通解为________.


    答案:
    解析:

    1、k(1,-2,1)^T,k为任意常数

  • 第4题:

    设2阶矩阵A有两个不同特征值,α1,α2是A的线性无关的特征向量,且满足A^2(α1+α2)=α1+α2,则|A|=________.


    答案:1、-1
    解析:

  • 第5题:

    设A为3阶矩阵,a1,a2为A的分别属于特征值-1,1的特征向量,向量a3满足


    答案:
    解析:

  • 第6题:

    设|A|=0,α1、α2、是线性方程组Aχ=0的一个基础解系,Aα3=α3≠0,则下列向量中不是矩阵A的特征向量的是( )。

    A、3α1+α2
    B、α1-3α2
    C、αl+3α3
    D、3α3

    答案:C
    解析:
    因为α1、α2是线性方程组Ax=0的一个基础解系,所以Aα1=Aα2=0。对于选项A有A(3α1+α2)=3Aα1+Aα2=0,所以是A的特征向量;同样选项B也是矩阵A的特征向量;对于选项D,由于Aa3=a3≠0,所以A(3a3)=3Aα3=3α3,故D也是矩阵A的特征向量;至于选项C,A(αl+3α3),Aα1+3Aα3=3α3不能写成m(α1+3α3)的形式,所以C不是矩阵A的特征向量。

  • 第7题:

    单选题
    设n维列向量组α1,α2,…,αm(m<n)线性无关,则n维列向量组β1,β2,…,βm线性无关的充分必要条件是(  ).
    A

    向量组α1,α2,…,αm可以由β1,β2,…,βm线性表示

    B

    向量组β1,β2,…,βm可以由α1,α2,…,αm线性表示

    C

    向量组α1,…,αm与向量组β1,…,βm等价

    D

    矩阵A=(α1,…,αm)与矩阵B=(β1,…,βm)β)m


    正确答案: C
    解析:
    例如α1=(1,0,0,0),α2=(0,1,0,0),β1=(0,0,1,0),β2=(0,0,0,1),各自都线性无关,但它们之间不能相互线性表示,也就不可能有等价关系,排除A、B、C项;D项,矩阵A与矩阵B等价,则它们的秩相等,故向量组β1,β2,…,βm线性无关.

  • 第8题:

    单选题
    设α(→)1,α(→)2,α(→)3,α(→)4是4维非零列向量组,A=(α(→)1,α(→)2,α(→)3,α(→)4),A*是A的伴随矩阵,已知方程组AX(→)=0(→)的基础解系为k(1,0,2,0)T,则方程组A*X(→)=0(→)的基础解系为(  )。
    A

    α()1α()2α()3

    B

    α()1α()2α()2α()3,3α()3

    C

    α()2α()3α()4

    D

    α()1α()2α()2α()3α()3α()4α()4α()1


    正确答案: A
    解析:
    由AX()0()的基础解系仅含有一个解向量,知r(A)=4-1=3,所以r(A*)=1,则A*X()0()的基础解系含三个解向量。
    又(α()1α()2α()3α()4)(1,0,2,0)T=0,即α()1+2α()3=0,知(α()1α()3)线性相关,所以方程组A*X()0()的基础解系为α()2α()3α()4

  • 第9题:

    问答题
    证明:  (1)若α(→)1,α(→)2,…,α(→)r是A的属于特征值λ的特征向量,则α(→)1,α(→)2,…,α(→)r的任一个非零线性组合也是A的属于λ的特征向量。  (2)矩阵可逆的充分必要条件是它的特征值都不为0。

    正确答案:
    (1)因为α()1,α()2,…,α()r是A的属于特征值λ的特征向量,则有Aα()iα()i(i=1,2,…,r)。设k1α()1+k2α()2+…+krα()rα()1,α()2,…,α()r的任一非零线性组合,则
    A(k1α()1+k2α()2+…+krα()r)=k1Aα()1+k2Aα()2+…+krAα()r=k1λα()1+k2λα()2+…+krλα()r=λ(k1α()1+k2α()2+…+krα()r)
    由定义知k1α()1+k2α()2+…+krα()r是A的属于特征值λ的特征向量。
    (2)必要性
    设矩阵A可逆,可知行列式,A,≠0。
    由于,A,=λ1λ2…λn,故λi≠0(i=1,2,…,n)。
    充分性
    由矩阵A的特征值λi≠0(i=1,2,…,n),知,A,=λ1λ2…λn≠0,即矩阵A可逆。
    解析: 暂无解析

  • 第10题:

    问答题
    设向量组α(→)1,α(→)2,…,α(→)s的秩为r>0,证明:  (1)α(→)1,α(→)2,…,α(→)s中任意r个线性无关的向量都构成它的一个极大线性无关组;  (2)若α(→)1,α(→)2,…,α(→)s中每个向量都可由其中某r个向量线性表示,则这r个向量必为α(→)1,α(→)2,…,α(→)s的一个极大线性无关组。

    正确答案:
    (1)设①:α()j1,α()j2,…,α()jrα()1,α()2,…,α()s中任意r个线性无关的向量,由于向量组的秩为r,故向量组中任意多于r个向量的向量组必线性相关,所以α()j1,α()j2,…,α()jr,α()i(i=1,2,…,s;i≠j1,j2,…,jr)线性相关,从而①为原向量组的极大线性无关组。
    (2)设①:α()j1,α()j2,…,α()jrα()1,α()2,…,α()s中的r个向量,且原向量组中每个向量都可由①线性表示,则原向量组与向量组①等价。等价向量组有相同的秩,原向量组的秩为r,所以向量组①的秩为r。又向量组①只含r个向量,故向量组①线性无关,因此由(1)的结论有①是原向量组的极大线性无关组。
    解析: 暂无解析

  • 第11题:

    单选题
    设α(→)1,α(→)2,…,α(→)s均为n维列向量,A是m×n矩阵,下列选项正确的是(  )。
    A

    α()1α()2,…,α()s线性相关,则Aα()1,Aα()2,…,Aα()s线性相关

    B

    α()1α()2,…,α()s线性相关,则Aα()1,Aα()2,…,Aα()s线性无关

    C

    α()1α()2,…,α()s线性无关,则Aα()1,Aα()2,…,Aα()s线性相关

    D

    α()1α()2,…,α()s线性无关,则Aα()1,Aα()2,…,Aα()s线性无关


    正确答案: A
    解析:
    设有数k1,k2,…,ks,使k1α()1+k2α()2+…+ksα()s0(),则有A(k1α()1+k2α()2+…+ksα()s)=k1Aα()1+k2Aα()2+…+ksAα()s0()。因α()1α()2,…,α()s线性相关,故k1,k2,…,ks不全为0,知Aα()1,Aα()2,…,Aα()s线性相关。

  • 第12题:

    单选题
    设向量α1、α2、α3线性无关,向量β1可由αl、α2、α3线性表示,向量β2不能由α1、α2、α3线性表示,则对任意常数k必有(  ).
    A

    α1、α2、α3、kβ12线性无关

    B

    α1、α2、α3、kβ12线性相关

    C

    α1、α2、α3、β1+kβ2线性元关

    D

    α1、α2、α3、β1+kβ2线性相关


    正确答案: D
    解析:
    向量组α1,α2,α3,kβ12对任意常数k必线性无关;向量组α1,α2,α3,β1+kβ2,当k=0时,线性相关,当k≠0时,线性无关.

  • 第13题:

    设A是三阶实对称矩阵,r(A)=1,A^2-3A=O,设(1,1,-1)t为A的非零特征值对应的特征向量.(1)求A的特征值;(2)求矩阵A.


    答案:
    解析:

  • 第14题:

    设二维非零向量α不是二阶方阵A的特征向量.
      (1)证明α,Aα线性无关;
      (2)若Aα^2+Aα-6α=0,求A的特征值,讨论A可否对角化;


    答案:
    解析:

  • 第15题:

    设矩阵,α1,α2,α3为线性无关的3维列向量组,则向量组Aα1,Aα2,Aα3的秩为_________.


    答案:1、2.
    解析:
    因(Aα1,Aα2,Aα3)=A(α1,α2,α3),又α,α,α是三维线性无关列向量,所以(α1,α2,α3)为三阶可逆矩阵故r(Aα1,Aα2,Aα3)=r(A)=2.

  • 第16题:

    若三维列向量α,β满足α^Tβ=2,其中α为α的转置,则矩阵βα^T的非零特征值为_____________.


    答案:
    解析:

  • 第17题:

    设λ1,λ2是矩阵A的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为α1,α2,则α1,A(α1+α2)线性无关的充分必要条件是(  )。

    A、λ1=0
    B、λ2=0
    C、λ1≠0
    D、λ2≠0

    答案:D
    解析:

  • 第18题:

    设λ1,λ2是矩阵A的两个不同的特征值,对应的特征向量分别为a1,a2,则a1,A(a1+a2)线性无关的充分必要条件是( )。


    A.λ1=0

    B.λ2=0

    C.λ1≠0

    D.λ2≠0

    答案:D
    解析:

  • 第19题:

    单选题
    设A是三阶矩阵,α1=(1,0,1)T,α2=(1,1,0)T是A的属于特征值1的特征向量,α3=(0,1,2)T是A的属于特征值-1的特征向量,则:()
    A

    α1-α2是A的属于特征值1的特征向量

    B

    α1-α3是A的属于特征值1的特征向量

    C

    α1-α3是A的属于特征值2的特征向量

    D

    α1+α2+α3是A的属于特征值1的特征向量


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第20题:

    单选题
    已知向量组α(→)1,α(→)2,α(→)3,α(→)4线性无关,则(  )。
    A

    α()1α()2α()2α()3α()3α()4α()4α()1线性无关

    B

    α()1α()2α()2α()3α()3α()4α()4α()1线性无关

    C

    α()1α()2α()2α()3α()3α()4α()4α()1线性无关

    D

    α()1α()2α()2α()3α()3α()4α()4α()1线性无关


    正确答案: D
    解析:
    A项,(α()1α()2)+(α()3α()4)-(α()2α()3)-(α()4α()1)=0(),知此组向量不一定线性无关;
    B项,全部相加为0(),此组向量不一定线性相关;
    C项,设有数k1,k2,k3,k4,使k1α()1α()2)+k2α()2α()3)+k3α()3α()4)+k4α()4α()1)=0(),即(k1-k4α()1+(k1+k2α()2+(k2+k3α()3+(k3+k4α()40()。因α()1α()2α()3α()4线性无关,则k1-k4,k1+k2,k2+k3,k3+k4全为0,故k1,k2,k3,k4全为0,所以此组向量线性无关;
    D项,因(α()1α()2)-(α()2α()3)+(α()3α()4)+(α()4α()1)=0()

  • 第21题:

    单选题
    设向量组α(→)1,α(→)2,α(→)3线性无关,向量β(→)1可由α(→)1,α(→)2,α(→)3线性表示,而向量β(→)2不能由α(→)1,α(→)2,α(→)3线性表示,则对任意常数,必有(  )。
    A

    α()1α()2α()3,kβ()1β()2线性无关

    B

    α()1α()2α()3,kβ()1β()2线性相关

    C

    α()1α()2α()3β()1+kβ()2线性无关

    D

    α()1α()2α()3β()1+kβ()2线性相关


    正确答案: D
    解析:
    取k=0则可排除B,C选项,取k=1则可排除D选项。或根据定义证明α()1α()2α()3,kβ()1β()2线性无关。

  • 第22题:

    单选题
    设n维列向量组α(→)1,α(→)2,…,α(→)m(m<n)线性无关,则n维列向量组β(→)1,β(→)2,…,β(→)m线性无关的充分必要条件是(  )。
    A

    向量组α()1α()2,…,α()m可以由β()1β()2,…,β()m线性表示

    B

    向量组β()1β()2,…,β()m可以由α()1α()2,…,α()m线性表示

    C

    向量组α()1α()2,…,α()m与向量组β()1β()2,…,β()m等价

    D

    矩阵A=(α()1α()2,…,α()m)与矩阵B=(β()1β()2,…,β()m)等价


    正确答案: D
    解析:
    例如α()1=(1,0,0,0),α()2=(0,1,0,0),β()1=(0,0,1,0),β()2=(0,0,0,1),各自都线性无关,但它们之间不能相互线性表示,也就不可能有等价关系,排除A、B、C项;
    D项,矩阵A与矩阵B等价,则它们的秩相等,故向量组β()1β()2,…,β()m线性无关。

  • 第23题:

    问答题
    设有三个非零的n阶(n≥3)方阵A1、A2、A3,满足Ai2=Ai(i=1,2,3),且AiAj=0(i≠j,i、j=1,2,3),证明:  (1)Ai(i=1,2,3)的特征值有且仅有0和1;  (2)Ai的对应于特征值1的特征向量是Aj的对应于特征值0的特征向量(i≠j);  (3)若α(→)1、α(→)2、α(→)3分别为A1、A2、A3的对应于特征值1的特征向量,则向量组α(→)1、α(→)2、α(→)3线性无关。

    正确答案:
    (1)设λi为矩阵Ai的特征值,α()i(α()i≠0)是Ai的属于特征值λi的特征向量,则有λiα()i=Aiα()i=Ai2α()iiAiα()ii2α()i,所以(λii2)α()i=0。
    α()i≠0知λii2=0,所以λi=0或1,即若Ai有特征值,则只能是0或1。
    由Ai2=Ai得Ai(Ai-E)=0,因为AiAj=0(i≠j)且Ai≠0(i=1,2,3),所以Ai≠E,即Ai-E≠0。所以知Ai的列向量都是齐次线性方程组AiX()=0()的解,且AiX()=0()有非零解。
    从而,Ai,=0,即,Ai-0E,=0。即0是Ai的特征值,同理可证1也是Ai的特征值。
    (2)设Ai属于特征值1的特征向量为α()i,则Aiα()i=α()i,AjAiα()i=Ajα()i(i≠j)。
    因为AiAj=0(i≠j),所以AjAi=0,Ajα()i=0α()i,故Ai的属于特征值1的特征向量是Aj属于特征值0的特征向量。
    (3)设有数k1,k2,k3使k1α()1+k2α()2+k3α()3=0(),即k1A1α()1+k2A1α()2+k3A1α()3=0(),根据(2)可知α()2,α()3应是A1的属于特征值0的特征向量,即A1α()2=0(),A1α()3=0()
    故有k1A1α()1=k1·1·α()1=k1α()1=0,由α()1≠0,故k1=0。同理可证k2=k3=0,因此α()1α()2α()3线性无关。
    解析: 暂无解析