部分习题参考答案 习题一 1.(1)s=3,奇排列: (2)5=9,奇排列: (3)5=m+》,当n=4k4k.1时,偶排列,当n=4h.24秋.3时,奇推列 2.(1)i=6,k=4: (2)i=1,k=4 3.(1)带负号:(2)带正号:(3)带正号. 4.(1)5:(2)20:(3)3abc-a3.b.c3 (4)8: (5)14:(6)←1)1?ml. 5.2x;-x3. 6.由行列式定义知,该行列式的展开式中有一项是(a1~(a2”)(a~),而其他 项至多是关于1的n-1次多项式,所以该行列式是关于1的n次多项式. 7.(1)-10:2)2-元:(3)8:(4)(x-a(a-bb-x(x+a+b): (5)-3:(6)160:(7)0:(8)5. 9.(10ab+cd+ad+abcd+l:(2)-72:(3)1-a+a2-ad3+a.a: (4)a°+(1)b: a-道04 6+x道 (7)(a2.b2r: (8)6(n-3l: (9)a2b2:(10)←1)(n+1)0a, 10.(1)x=3,x2=-2x3=2: (2)x=2,x=-3x=-2: 284
284 部分习题参考答案 习题一 1.(1) s = 3 ,奇排列; (2) s = 9 ,奇排列; (3) ( 1) 2 n n s + = ,当 n k k = - 4 ,4 1 时,偶排列,当 n k k = - - 4 2,4 3 时,奇排列. 2.(1) i k = = 6, 4 ; (2) i k = = 1, 4 . 3.(1) 带负号;(2)带正号;(3)带正号. 4.(1) 5; (2) 20; (3) 3 3 3 3abc a b c - - - ; (4) 8; (5) 14; (6) 1 ( 1) ! n n + - ? . 5. 4 3 2 ; x x - . 6. 由行列式定义知,该行列式的展开式中有一项是 11 22 )( ) ( ) nn (a - - - λ a λ a λ ,而其他 项至多是关于 的 n−1 次多项式,所以该行列式是关于 的 n 次多项式. 7. (1)-10; (2) 2− ; (3) 8; (4) ( )( )( )( ) x a a b b x x a b - - - + + ; (5)-3; (6) 160; (7)0; (8)5. 9. (1) ab cd ad abcd + + + + 1 ; (2) -72; (3) 2 3 4 5 1- + - + - a a a a a ; (4) 1 ( 1) n n n a b + + - ; (5) 0 1 1 1 ( ) n n i i i i a a = a = - å Õ ; (6) 1 1 n n n i i x x a - = + å ; (7) 2 2 ( )n a b - ; (8) 6( 3)! n- ; (9) 2 2 a b ; (10) 1 ( 1) ( 1) n n i i n a = - + Õ . 10.(1) 1 2 3 x x x = = - = 3, 2, 2 ; (2) 1 2 3 x x x = = - = - 2, 3, 2 ;
(3)x=a,x2=b,x=c: (4)x=x3=1,x=x=.1. 11.(1)k12: (2)k11. 12.(1)k=4,-1: (2)k=0,-3. 13.(a+1)2=4b. 14(1)x=.3=V5=V5:(2)x=a,x=b,3=c: (3)x=y=z=0. 15.f(x)=5x(x-),x=0或x=1. 16.24. 习题二 14187 (311-1 1.(1)-25-25日 (2)-40-40 2165) (-1-3-3-5 (35) 2.(1)03: 2)6 49 (3)+2an+2++2a+a: (369 (4)10: (5)246 123 (-906 (006 3.1)-600 2)-300 (-609 -600 比较(1)与(2)的结果,可得出(A+B(A-B)≠A-B2
285 (3) 1 2 3 x a x b x c = = = , , ; (4) 1 2 3 4 x x x x = = = = - 1, 1. 11.(1) k ¹ 2 ; (2) k ¹ 1. 12.(1) k = - 4, 1 ; (2) k = - 0, 3. 13. 2 ( 1) 4 a b + = . 14.(1) 1 2 3 x x x = - = = - 3, 3, 3 ; (2) 1 2 3 x a x b x c = = = , , ; (3) x y z = = = 0 . 15. f x x x ( ) 5 ( 1) = - , x = 0 或 x = 1. 16. 24. 习题二 1.(1) 14 13 8 7 2 5 2 5 2 1 6 5 − − ; (2) 3 1 1 1 4 0 4 0 1 3 3 5 − − − − − − − . 2.(1) O3 3 ; (2) 35 6 49 ; (3) 2 2 2 11 1 12 1 2 13 1 3 22 2 23 2 3 33 3 a x a x x a x x a x a x x a x + + + + + 2 2 2 ; (4) 10 ; (5) 3 6 9 2 4 6 1 2 3 . 3.(1) 906 600 6 0 9 − − − ; (2) 0 0 6 3 0 0 600 − − . 比较(1)与(2)的结果,可得出 2 2 ( )( ) A B A B A B + − − .
5.证A+1=A+A4=A(Ln+A=An+A=-山n+A=-kLn+A) =-Ln+A,则A+I=0. 6.证A,B为n阶对称矩阵,则A=A,B=B AB是对称矩阵台(AB)=AB白BA=AB台BA=AB. 7.a=(1,-1,1),aa=3. 8.3 3-1-1 9w年 (2)-421 -101 1.证由=A,两边取行列式,得4=4→A=0或A=1.若4=0,则A不 可逆:若A=1,由A=A,得A(A-)=0,两边同时左乘A得A厂A(A-)=A0, 则A=I. 12.证(1)(A-310(A+)=1,则A-31可逆,且(A-3)=A+1: 2)A4=1,则A可逆,且4=4D -2 -2
286 4. 5 1 3 803 2 1 2 − − . 5.证 ( ) ( ) T T T T T T A I A AA A I A A I A I A I A + = + = + = + = − + = − + n n n n n = − + n I A ,则 0 A I + = n . 6.证 A B, 为 n 阶对称矩阵,则 T A A = , T B B= . AB 是对称矩阵 ( )T AB AB = T T B A AB = BA AB = . 7. (1, 1,1)T α = − , 3 T α α = . 8.3 k . 9.(1) 1 4 2 2 3 1 − − − ; (2) 3 1 1 4 2 1 1 0 1 − − − − ; (3) 111 1 1 0 1 0 1 −−− ; (4) 1 2 1 1 1 n a a a . 10. 16 125 . 11.证 由 2 A A = ,两边取行列式,得 2 A A A = = 0 或 A =1 .若 A = 0 ,则 A 不 可逆;若 A =1 ,由 2 A A = ,得 A A I O ( ) − = ,两边同时左乘 −1 A 得 1 1 ( ) − − A A A I A O − = , 则 A I = . 12.证 (1) ( 3 )( ) A I A I I − + = ,则 A I −3 可逆,且 1 ( 3 )− A I A I − = + ; (2) ( ) 2 − = − A I A I ,则 A 可逆,且 1 ( ) 2 − − = − A I A .
13. o 14.52 00.0 0.00 &m(06 (2) 0 .00 00. 0 周 -16 .自:习 19.(1)3:(2)3. 20.k=-3. 21.)=4-4. =-3x+3x: (2)无解: =2, (3){x2=3 x=1
287 13. 1 1 0 6 6 1 2 0 3 3 1 0 0 2 . 14.52. 15.(1) 1 1 − − O B A O ; (2) 1 2 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 n n a a a a − . 16. 9 3 8 2 7 3 − − − . 17. 6 5 9 16 7 13 2 2 − − − . 18. 5 1 2 2 3 1 2 − − − . 19.(1)3;(2)3. 20. k =−3. 21.(1) 1 3 4 2 3 4 4 4 , 3 3 ; x x x x x x = − = − + (2)无解; (3) 1 2 3 2, 3, 1. x x x = = =
习题三 1.v=(30,-10.-20,-16) 2.a=1,b=-l,c=-2 3.(1)可以,B=2a-a-3a (2)可以,B=-11a+14a2+9a: (3)不可以: 4可以,B=3a+a-a-a 4.证明略.B=(-b)a+(,-b)a2+(6-b)a+b,a 5.(1)错:(2)错:(3)错:(4)错. 6.(1)线性无关:(2)线性相关:(3)线性相关:(4)线性相关:(5)当a,b,c互不相同 时,线性无关:当a,b,c中有两个相同时,线性相关 7.a=3. 8.(1)当a≠2时,a,4,a,a,线性无关: (2)当a=2时,a,a,a线性相关,并且r(a,a,a,a)=3. 9.(1)线性无关:(2)线性无关:(3)线性相关. 10.不是,是线性相关. 11.证因为在R”中,n+l个向量a,a,.,a,B必线性相关,又由已知%,a,.,a线 性无关,则向量B可以由它线性表示,且表达式唯一 12.证必要性.因为a,a2,a,线性相关,故存在一组不全为零的数k,k,.,k,使 ka+ka+.+k,a,=0. (1) 不妨设k≠0,k1=.=k,=0,则式(1)变成ka+k4++k8=0,于是得 6》会小飘可标11保 i=1,有ka=0,而k≠0,于是a=0,与条件矛盾,故1>1) 288
288 习题三 1. ν = − − − (30, 10, 20, 16) . 2. a b c = = − = − 1, 1, 2 . 3.(1)可以, 1 2 3 β = − − 2 3 α α α ; (2)可以, 1 2 3 β = − + + 11 14 9 α α α ; (3)不可以; (4)可以, 1 2 3 4 5 1 1 1 4 4 4 4 β = + − − α α α α . 4.证明略. β = − + − + − + (b b b b b b b 1 2 1 2 3 2 3 4 3 4 4 )α ( )α ( )α α . 5.(1)错;(2)错;(3)错 ;(4)错. 6.(1)线性无关;(2)线性相关;(3)线性相关;(4)线性相关;(5)当 abc , , 互不相同 时,线性无关;当 abc , , 中有两个相同时,线性相关. 7. a = 3. 8.(1)当 a 2 时, 1 2 3 4 α , , , α α α 线性无关; (2)当 a = 2 时, 1 2 3 4 α , , , α α α 线性相关,并且 r(α1 2 3 4 , , , 3 α α α ) = . 9.(1)线性无关;(2)线性无关;(3)线性相关. 10.不是,是线性相关. 11.证 因为在 n R 中, n+1 个向量 1 2 , , , , α α αn β 必线性相关,又由已知 1 2 , , , α α αn 线 性无关,则向量 β 可以由它线性表示,且表达式唯一. 12.证 必要性. 因为 1 2 , , , α α αs 线性相关,故存在一组不全为零的数 1 2 , , , s k k k ,使 1 1 2 2 . s s k k k α + + + = α α 0 (1) 不妨设 0 i k , 1 0 i s k k + = = = ,则式(1)变成 1 1 2 2 i i k k k α + + + = α α 0 ,于是得 1 1 1 1 i i i i i k k k k − − = − + + − α α α ,即 αi 可由 1 2 1 , , , α α αi− 线性表示,其中 1 i s (若 i =1 ,有 1 1 k α = 0 ,而 1 k 0 ,于是 α1 = 0 ,与条件矛盾,故 i 1 ).