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  【有关线性代数的几道简单的题目1.已知a为三阶方阵,|A|=1/2,求|(2A)^(-1)-5A^*|的值2.解方程组x1+x2-3x3-x4=13x1-x2-3x3+4x4=4x1+5x2-9x3-8x4=03.设A=2-1-11211-2144-62-2436-979求矩阵列向量组一个极大无关】

  有关线性代数的几道简单的题目

  1.

  已知a为三阶方阵,|A|=1/2,求|(2A)^(-1)-5A^*|的值

  2.

  解方程组

  x1+x2-3x3-x4=1

  3x1-x2-3x3+4x4=4

  x1+5x2-9x3-8x4=0

  3.设A=

  2-1-112

  11-214

  4-62-24

  36-979

  求矩阵列向量组一个极大无关组,并把其余列向量用极大无关组线性表示出来.

1回答
2020-01-23 19:45
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刘启元

  1.A^(-1)=A*/┃A┃,┃A*┃=┃A┃^(n-1)=(1/2)^2=1/4

  于是:┃(2A)-1-5A*┃=┃1/2×A-1-5A*┃=┃-4A*┃=-1.

  ┃A*┃=┃A┃^(n-1)应该证明过,没证明也很简单:

  ┃A*┃=┃┃A┃A^(-1)┃=┃A┃^n┃A^(-1)┃=┃A┃^(n-1).

  2.11-3-11

  3-1-3442行-1行×3,3行-1行

  15-9-80------------------------→

  11-3-11

  0-46713行+2行

  04-6-7-1-----------→

  11-3-11

  0-4671

  00000

  系数行列式的秩为2,未知数有4个,于是自由变量有2个(4-2)不妨设为x3、x4

  令(x3,x4)=(1,0)和(0,1)代入最后一个矩阵(所代表的齐次方程组x1+x2-3x3-x4=0和-4x2+6x3+7x4=0)求得基础解系:(3/2,3/2,1,0)T和(-3/4,7/4,0,1)T

  求出最后一个矩阵(所代表的方程组x1+x2-3x3-x4=1和-4x2+6x3+7x4=1)的一个特令x3=x4=0,于是(5/4,-1/4,0,0)T

  于是方程组的解是:k1(3/2,3/2,1,0)T+k2(-3/4,7/4,0,1)T+(5/4,-1/4,0,0)T

  解线性方程组,先求出系数矩阵的秩,然后确定自由变量的个数,在由给定自由变量的值确定基础解系,然后求出方程组的一组特解,基本上步骤就这样.

  3.求矩阵列向量组一个极大无关组,只能对矩阵做列变换

  2-1-112

  11-214以第一列为准使第二列起第一行的数为0

  4-62-24----------------------------------→

  36-979

  20000

  13/2-3/21/23以第二列为准使第三列起第二行的数为0

  4-44-40----------------------------------→

  315/2-15/211/26

  20000

  13/2000以第四列为准使第五列起第三行的数为0

  4-40-8/38----------------------------------→

  315/203-9

  20000

  13/2000

  4-40-8/30

  315/2030

  于是矩阵秩为3,考察最后一个矩阵,第1、2、4列不为0,于是原矩阵的1、2、4列构成一个最大无关向量组(不妨列向量设为α1、α2、α3、α4、α5)

  考察第3列怎么变为0的:第一次变换中,第二列变换为了α2+α1/2第三列变换为了α3+α1/2,第二次变换中,第三列变换为了α2+α1/2+α3+α1/2

  于是:α2+α1/2+α3+α1/2=0,α1+α2+α3=0,于是:α3=-α1-α1

  同理:α2→α2+α1/2,α4→α4-α1/2→(α4-α1/2)-(α2+α1/2)/3

  α5→α5-α1→(α5-α1)-2(α2+α1/2)→

  (α5-α1)-2(α2+α1/2)+3[(α4-α1/2)-(α2+α1/2)/3]=0

  于是:α5=4α1+3α2-3α4.

2020-01-23 19:46:52

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