线性代数作业习题

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第一章:行列式1、计算下列行列式

1 2 2 … 2 2 2 2 2 … 2 2 2 2 3 … 2 2 : : : : : 2 2 2 … n-1 2

2 2 2 … 2 n

解:首先利用每一行元素分别减去第二行元素得到:

-1 0 0......0 2 2 2 .......0 0 0 1........0 0 0 0 2.....0 0 0 0.......n-2

可利用代数余子式求出:(-1)*2*(n-2)!

2、计算下列行列式:

|x y x+y| |y x+y y| |x+y y xl 解:|x y x+y|

|y x+y y| |x+y y x|

=x|x+y y|+y(-1)| y y|+(x+y)| y x+y| | y x| |x+y x| |x+y y |

=x(x2+xy-y2)-y(xy-xy-y2)+(x+y)(y2-x2-2xy-y2) =x(x2+xy-y2)-y(-y2)+(x+y)(-x2-2xy) =x3+x2y-xy2+y3-x3-x2y-2x2y-2xy2

=y3-2x2y-3xy2 =y(y2-2x2-3xy)

3、计算下列行列式:

1 2 -5 1 -3 1 0 -6 2 0 -1 2 4 1 -7 6

解:根据行(列)与行(列)之间互换,行列式值改变符号。

所以第一列与第二列互换,得出 2 1 -5 1 1 -3 0 -6 0 2 -1 2 1 4 -7 6

根据 行列式倍加不变原理。第四列乘以-2加上第一列,第四列乘以-1加上第二列,结果如下。

0 -7 9 -11 0 -7 7 -12 0 2 -1 2 1 4 -7 6

根据 行列式倍加不变原理。第四列乘以-2加上第一列,第四列乘以-1加上第二列 0 -7 9 -11 0 -7 7 -12 - 0 2 -1 2 1 4 -7 6

根据计算,得出= (-14)+49-62=-27

4、求二阶行列式

1-x^2 2x

----- ----- 1+X^2 1+X^2

解:原式=([1-x2]2+4x2)/(1+x2)2=(1+x2)2/(1+x2)2=1

5、设A B为n阶方阵,满足ATA=AAT=E,BTB=BBT=E及|A|+|B|=0,求|A+B|

解:原式=([1-x2]2+4x2)/(1+x2)2=(1+x2)2/(1+x2)2=1

由已知, |A|^2=|B|^2 = 1 所以 |A|, |B| 等于 1 或 -1 因为 |A|+|B|=0 所以 |A||B|= -1 所以有 |A+B| = - |A||A+B||B| = - |A^T||A+B||B^T| = - |A^TAB^T+A^TBB^T| = - |B^T+A^T| = - |(A+B)^T| = - |A+B|. 所以 |A+B| = 0.

第二章:矩阵1、已知矩阵

A=[1 1 1] [2 -1 0] [1 0 1] B=[3 1 1] [2 1 2]

[1 2 3 ] 求:AB

解: AB=[1×3+1×2+1×1 1×1+1×1+1×2 1×1+1×2+1×3 2×3-1×2+0×1 2×1-1×1+0×2 2×1-1×2+0×3 1×3+0×2+1×1 1×1+0×2+1×2 1×1+0×2+1×3]= [6 4 6]

[4 1 0] [ 4 3 4]

2、设A=[2 2 3]

[1 -1 0]

[3 1 2] A*为A的伴随矩阵,求A(-1)A*

解:AA*=|A|E

A* = |A|A^-1

所以 A^-1A* = |A| (A^-1)^2 |A|=4 AA*=|A|E A* = |A|A^-1

所以 A^-1A* = |A| (A^-1)^2 |A|=4 A^-1=

-1/2 -1/4 3/4 -1/2 -5/4 3/4 1 1 -1 (A^-1)^2=

9/8 19/16 -21/16 13/8 39/16 -33/16 -2 -5/2 5/2 所以 A^-1A* = |A| (A^-1)^2 = 9/2 19/4 -21/4 13/2 39/4 -33/4 -8 -10 10

3、判断关于逆矩阵(A+B)的逆等于不等于A的逆加B的逆

解:一般不等于,反例:令A=B=E则(A+B)=2E,(A+B)逆=E/2而A逆+B逆=E+E=2E所

以不等

4、求矩阵的秩

[1 3 2 a] [2 -4 -1 b]


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