Bài tập ôn tập - Môn đại số tuyến tính | Học viện nông nghiệp

Học viện nông nghiệp với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp các bạn định hướng và học tập dễ dàng hơn. Mời bạn đọc đón xem. Chúc bạn ôn luyện thật tốt và đạt điểm cao trong kì thi sắp tới.­­­

BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 1
Bài 1. Cho các ma tr n:
2 4 6 7 1 2 1 34
, ,
3 5 7 0 4 3 2 6
A B C
Hãy th c hi n phép tính sau: các
A B
,
3A B
,
2
t t
A B
,
t
A B
,
. ,
t
A B
.
t
A B C
.
ĐS:
14 14 5
28 16 23
42 34 9
t
A B
,
,
62 0
.
0 62
t
A B C
Bài 2. Cho hai ma tr n:
1 3 2
2 1 1
3 0 2
A
2 6 5
1 4 3
3 9 7
B
.
1) Hãy tính các tích
AB
BA
. T t ma tr n đó hãy cho biế
A
có kh ngh ch không? ch ra ma
tr ế n ngh o (nịch đả u có) c a ma tr n
A
.
ĐS:
AB I
,
BA I
, trong đó
I
là ma tr c p 3. ận đơn vị
2) Tìm ma trn
X
u có) th a mãn: (nế
XA B
.
ĐS:
2
...X B
Bài 3. c hi n các phép tính : Th
1)
4
2 1 3
3
1 2 0
1
; 2)
3
1 3 1
2 2 0
0 1 1
ĐS:
14
10
;
1 27 9
18 28 0
0 9 1
.
Bài 4. Cho ma tr n :
2 1 1
1 1 1
2 1 3
A
. Tính
det( )A
,
det(5 )
t
A
,
4
det( )A
.
ĐS:
det 2A
;
3
det(5 ) 5 .2 250
t
A
;
4 4
det( ) 2 16A
.
Bài 5. nh th c c a các ma tr n sau: Tính đị
1)
1 1
1 1
1 1
x
x
x
; 2)
0 1 1
1 0
1 0
x
x
; 3)
1 1
2 1
3 2 1
a
a
; 4)
1 0 3 1
2 2 6 0
1 0 3 1
4 1 12 0
; 5)
4 0 0 1
3 1 0 2
0 1 2 2
1 2 1 0
.
ĐS: 1)
2
( 2)( 1)x x
; 2) 0 ; 3)
2
3 4 2a a
; 4) 0 ; 5) -45
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 2
Bài 6. Tìm h ng c a các ma tr n sau:
2 7 3 1 6
3 5 2 2 4
9 4 1 7 2
A
;
3 4 1 2
1 4 7 2
1 10 17 4
4 1 3 3
B
;
0 1 0 1 0
1 3 1 3 1
3 5 3 5 3
7 9 7 9 7
C
.
ĐS:
2r A
;
3r B
;
( ) 2r C
Bài 7. Cho ma tr n:
1 2 1
0 1
1 1 3
A m
1) Tìm
m
để ma tr n A kh nghch.
2) V i
1m
, hãy tìm ma tr n ngh o c b ng ba cách (cách 1: s d ng ma tr n ph ịch đả a A
hp; cách 2: s dng h phương trình tuyến tính, cách 3: s d ng bi p). ến đổi sơ cấ
ĐS: 1)
1
2
m
; 2)
1
4 5 3
1 2 1
1 1 1
A
Bài 8. Cho ma tr n:
1 2 1
1 0
1 1 2
A m
1) V i giá tr nào c a
m
thì h ng c a ma trn
A
bng 3? V i các giá tr
m
vừa tìm được thì ma
trn
A
có kh ngh ch không?
2) V i
1m
, hãy tìm ma tr n ngh o c ịch đả a
A
b ng hai cách (cách 1: s d ng ma tr n ph
hp; cách 2: s dng h phương trình tuyến tính).
ĐS: 1) H ng c a mt vuông
A
b ng c p c a mt khi và ch khi
det( ) 0A
. ĐS:
3
5
m
2)
1
2 5 1 1 2.5 0.5
1
2 3 1 1 1.5 0.5
2
0 1 1 0 0.5 0.5
A
Bài 9. Hãy tìm ma tr n ngh o u có) c a các ma tr n sau b ng hai cách (cách 1: S d ng ịch đả (nế
phương pháp biến đổi sơ cấp; cách 2: s dng ma trn ph hp):
1)
1 2
;
2 5
A
2)
0 2 1
3 4 2
1 1 1
B
; 3)
2 3
;
4 6
C
ĐS:
1 1
2 3 8
5 2
; 1 1 3 .
2 1
1 2 6
A B
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 3
Bài 10. i các h n tính sau Gi phương trình tuyế
1)
2 2
2 3 3
2 3 2 1
x y z t
x y z t
x y z t
2) ;
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
2 3 5
2 4 3 4 2
5 10 13 6 20
x x x x
x x x x
x x x x
;
ĐS: 1)
5
1 3
2 2
x z
y z
t z
z
; 2)
1 2
3
4
2
2 12
2
1
x x
x
x
x
.
Bài 11.
1) V i giá tr nào c a
m
thì các h phương trình sau có nghiệm:
a)
2 1
3 2 2
5 4 5
x y z t
x y z t
x y z mt
; b)
10 6 3
2 1
2 5 2
x y z t
x y mz t
x y z mt
.
HD: i ma tr n b sung c a h pttt v d ng b c thang. Biến đổ
H pttt có nghi m khi và ch khi
( ) ( )
bs
r A r A
ĐS: a)
4m
; b)
3m
2) V i giá tr nào c a
m
thì h m duy nh t? Có vô s nghi phương trình sau có nghiệ m?
3 2 0
2 0
2 0
4 0
x y t
y z t
x z t
x y mz
HD:
det( ) 11 5A m
vi
A
là ma tr n h s c a h pttt.
H vuông thu n nh t có nghi m duy nh t khi và ch khi
det( ) 0A
.
H vuông thu n nh t có vô s nghi m khi và ch khi
det( ) 0A
Bài 12. Tìm t t c ma tr n các
X
(nế u có) th a mãn:
1)
2 1 2 1
1 3 1 3
X X
; 2)
1 2 1
2 1 1
1 1 0
1 0 2
1 1 2
X
.
ĐS: 1) Các ma tr n
X
a mãn pt có d ng: th
, ,
x y
X x y
y x y
;
2)
3 7 2
1 1.5 0.5
X
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 4
Bài 13. Trong không gian véctơ cho t p h p:
; ; 0W x y z y z
a) Véctơ
1;2;3u
có thuc
W
không? Ch ra m ột véctơ (khác véc tơ không) thuộc
W
.
b) Chng minh rng
W
là một không gian véctơ con của
.
c) Tìm m , s chi u c a không gian ột cơ sở
W
.
d) Chứng minh véctơ
1;2;5u
thuc
W
tìm t cọa độ a
u
trong sở ca
W
tìm được
câu h i trên.
ĐS: a) không; VD:
1;1;2u W
c) M t c ơ sở
1 2
3;1;0 ; 1;0;1u uS
;
dim 2W
d)
2;5
S
u
.
Bài 14. Trong không gian véc cho t p h p:
2 0
; ; ;
0
x t
V x y z t
y z t
.
a) Véc
1;2;5;4u
có thu c
V
không?
b) Chng minh rng
V
là m a t không gian véc tơ con củ
.
c) Tìm m và tính s chi u c a không gian ột cơ sở
V
.
ĐS: a) Không; c) M ột cơ sở
1 2
2;1;1;0 ; 0;1;0;1u uS
;
dim 2V
.
Bài 15. Trong không gian véc
cho t p h p:
; ; ; 0V x y z t
.
a) Chng minh
V
là một không gian véctơ con của
.
b) Tìm m , sột cơ sở chiu ca không gian
V
.
c) Chứng minh véctơ
4;2; 1;1u
thu c
V
và tìm t cọa độ a
u
u trong cơ sở tìm đượ c trên.
ĐS: b) M ột cơ sở
1 2 3
1;0;0;0 ; 0; 2;1;0 ; 0;0;0;1S u u u
;
dim 3V
.
c)
4; 2;1
S
u
Bài 16. Các t p h p sau có là không gian con c ng không? véctơ ủa các không gian tương ứ
a)
; ; ; | 2 3 1V x y z t x z
trong .
b)
; ; | 2 0V x y z xy z
trong .
c)
2 3 0
; ; ; |
0
x t
V x y z t
y t z
trong .
ĐS: a) không; b) không; c) không.
Bài 17. Trong không gian véc cho t p h p:
2 0
; ;
0
x z
V x y z
x y z
.
a) Ch ng minh r ng
V
là không gian véctơ con của
.
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 5
b) Tìm m và tính sột cơ sở chiu ca không gian
V
.
c) Ch ng minh r ng véc
1 1
1; ;
2 2
u
thu c
V
và tìm t c a ọa độ
u
trên. trong cơ sở tìm được
ĐS: b) M ột cơ sở
2;1;1S v
;
dim 1V
; c)
2
S
u
Bài 18. H c l p tuy n tính hay ph thu c tuy n tính: các véc tơ sau độ ế ế
a)
1 2 3
1; 2;0;4 ; 3; 2;1,1 ; 2;2;1;3S u u u
trong .
b)
1 2 3
1; 2;0;4 ; 3; 2;1,1 ; 2;0;1; 3S u u u
trong .
c)
1 2 3 4
1;2;4 ; 3; 2; 2 ; 1;0;3 ; 1;1;1 U u u u u
trong .
ĐS: . a) ĐLTT b) PTTT c) PTTT
Bài 19.
1) Chng minh h vectơ cơ sở vectơ sau là mt ca không gian
:
1 2 3
1;2;4 ; 3; 2;1 ; 2; 1;5v v vV
2) H i là m cvectơ sau đây có phả ột cơ sở ủa không gian vectơ
không?
1 2 3
2;3;4 ; 3; 2;5 ; 5;0;23u u uU
ĐS: 2) không
Bài 20. V giá tr nào c a m thì h sau c l p tuy n tính? Ph thu c tuy n tính? i vectơ đây độ ế ế
a)
1 2 3
2;1;1; ; 2;1; 1, ; 10;5; 1;5V v m v m v m
trong .
b)
1 2 3
2;1;2 ; 2;1; 1 ; 1 ;2; 3u m u uU m
trong .
c)
1 2 3
;2;1 ; 1; 2, ; 2;2;3u m u m uV
trong .
ĐS: a) PTTT khi
1
2
m
; ĐLTT khi
1
2
m
b) PTTT khi
1
2
m
hoc m=3; ĐLTT khi
1
2
m
3m
c) PTTT khi
1m
hoc m=0; ĐLTT khi
1m
0m
Bài 21. Trong
, véc
u
sau đây tơ còn lạcó phi là t hp tuyến tính ca các véc i không? Ti sao?
Vi
1 2 3
1;1;1 ; 0; 1;1 ; 2; 1;3 ; 2; 1;5u u u u
.
ĐS: Có vì
1 2
2 3 u uu
.
Bài 22. Tìm u ki n cđiề a m để véctơ
u
trong
sau đây ủa các véc tơ còn lạlà t hp tuyến tính c i
vi
1 2 3
0;1; 1 ; 2;1;3 ; ;2; 1 ; 1; ;2u u u m u m
.
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 6
ĐS: Là THTT khi và ch khi
1
2
m
Bài 23. Trong không gian véctơ cho hai t p h p:
1 2
1; 1 ; 2;1u uU
1 2
3;1 ; 1; 1 .vV v
a) Ch ng minh r ng
U
V
hai c a cơ sở
.
b) Tìm ma trn chuy tển cơ sở
U
sang
V
.
c) Tìm ma tr n chuy ển cơ sở t
V
sang
U
.
d) Tìm t cọa độ ủa vectơ
3; 1x
trong cơ sở
U
.
e) Tìm vectơ
y
trong
có t ọa độ trong cơ sở
U
(4; 5)
U
y
.
f) Biết t cọa độ ủa vectơ
z
trong cơ sở
U
(7;2)
U
z
, hãy tìm t cọa độ ủa vectơ
z
trong sở
V
.
ĐS: b)
1
1
3
4
0
3
A
; c)
3
0
4
1
1
4
B
; d)
5 2
;
3 3
U
x
; e)
6; 9y
; f)
3 13
;
2 2
V
z
Bài 24. Trong không gian vectơ cho hai t p h p:
1 2 3
1;1; 1 ; 1;1;0 ; 2;1; 1u u uU
1 2 3
1;1;0 ; 1;0; 1 ; 1;1;1v v vV
.
a) Chng minh
U
V
clà hai cơ sở a
.
b) Tìm ma trn chuy tển cơ sở
U
sang
V
.
c) Tìm ma tr n chuy ển cơ sở t
V
sang
U
.
d) Tìm t cọa độ ủa vectơ
2;3; 1x
trong cơ sở
U
.
e) Tìm vectơ
y
trong
có t ọa độ trong cơ sở
U
1;1; 1
U
y
.
f) Biết t cọa độ ủa vectơ
z
trong cơ sở
V
1;0;2
V
z
, hãy tìm t cọa độ ủa vectơ
z
trong cơ sở
U
.
ĐS: b)
0 0 1
1 1 2
0 1 0
A
; c)
2 1 1
0 0 1
1 0 0
B
;
d)
2;2; 1
U
x
; e)
0;1;0y
; f)
0;2; 1
U
z
Bài 25. Tìm h ng c a h các véc tơ sau:
a)
2 41 3
2;1;1 ; 2; 3;1 ; 1;0;1 ; 1; 3;2u u uU u
trong không gian vectơ
.
b)
1 2 3
2;1;1 ; 2; 3;1 ; 4;0;1v v vV
trong không gian vectơ
.
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 7
c)
1 2 3
2; 2;0;0; 1 ; 3; 3;1;5;2 ; 1; 1; 1;0;0wW w w
trong không gian vectơ
.
ĐS: a) 2; b) 3; c) 3.
Bài 26. T rong không gian véc tơ hãy tìm h ng c a h các véc tơ sau tùy theo
m
:
1 2 3
2;1;1; ; 1;3; 1;2 ; 3;1; 3 ;0u m u u mU
ĐS:
1m
thì h ng c a h v vectơ là 2; i
1m
thì h ng c a h 3. vectơ là
Bài 27. Cho ánh x
:f
nh b i: xác đị
; ; ;u x y z x y y z
1. Chng minh rng
f
là ánh x tuy ến tính.
2. Tìm
ker , Imf f
và tính h ng c a
f
.
3. Tìm ma trn ca
f
trong cơ sở
1 2 3
(1;1;0); (1;0;1); (1;1;1)U u u u
ca và cơ sở
1 2
(1;1); (1;2)V v v
ca
.
ĐS:
ker ; ; |f u t t t t
;
Im f
;
( ) dim Im 2r f f
;
3 3 4
1 2 2
A
Bài 28. Cho ánh x tuy ến tính
:f
nh b i: xác đị
; ; 2 ;3 ;3 2u x y z x y y z x z
1. Tìm
ker , Imf f
và ch ra cho m i không gian này m . ột cơ sở
2. Tìm hng c a ánh x
f
.
3. Tìm ma trn
A
c a ánh x
f
trong cơ sở
1 2 3
(0;1;1); (1;0;1); (1;1;1)U u u u
ca
.
ĐS:
ker 2 ; ;3 | 1;3f u t t t t
;
Im 1;0;3 , 2;3;0 , 0;1; 2 1;0;3 , 0;1; 2f span
;
( ) 2r f
;
4 0 2
6 0 3
8 1 6
A
Bài 29. Cho ánh x tuy n tính ế
:f
có ma tr n là
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A
chính t c trong cơ sở
1 2 3
(1;0;0); (0;1;0); (0;0;1)E e e e
ca
.
1. Tìm công th nh ánh xức xác đị tuyến tính
f
.
2. Tìm ma trn ca ánh x
f
trong cơ sở
1 2 3
(1;0;0); (1;0;1); (1;1;1)U u u u
ca
.
3. Tìm các giá tr riêng c riêng và các vectơ a ma tr n
A
. Ma tr n
A
c không có chéo hóa đượ ?
nếu có hãy viết ma trn
P
làm chéo hóa
A
.
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 8
HD&ĐS: 1. s Gi
; ;u x y z
1 2 3
u xe ye ze
suy ra
1 2 3
( ) ( ) ( ) ( )f u xf e yf e zf e
do
f
là axtt. ĐS:
( ) ; ;f u y z x z x y
2.
1 0 0
0 1 0
1 2 2
B
3. Mt
A
có hai giá tr riêng là
1
2
(bi 1) và
2
1
i 2). (b
ng v gt riêng Vectơ riêng ứ i
1
2
có dng
,
t
v x x x x
.
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
2
1
có d ng
, ,
t
v x y x y x y
.
Ma tr n
1 1 0
1 0 1
1 1 1
P
làm chéo hóa
A
1
2 0 0
0 1 0
0 0 1
P AP
.
Bài 30. Cho ánh x tuy ến tính
:f
có ma tr n là
1 1 2
2 1 1
A
trong hai cơ sở
1 2 3
(1;1;0); (1;0;1); (1;1;1)U u u u
ca và cơ sở
1 2
(1;1); (1;2)V v v
ca
.
1. Tính
(4;2;1).f
2. Tìm công th nh ánh xức xác đị tuyến tính
f
.
3. Tìm ht nhân và nh c a ánh x tuyến tính
f
và ch ra cho m i không gian con này m . ột cơ sở
ĐS: 1.
1 2 3
4; 2;1 3 2u u u u
1 2 3
( ) 3 ( ) 2 ( ) ( )f u f u f u f u
. ĐS:
(4;2;1) (10;17)f
2.Vi
; ;u x y z
1 2 3
( ) ( ) ( )u x z u x y u x y z u
CT xác định
f
là:
( ) 2 ;4f u x y x y z
.
3.
ker ; 2 ;2 , 2;2f u x x x x
một cơ sở:
1
1; 2;2S
nh lý: Dùng đị
dim(ker ) dim(Im ) dim(f f
suy ra
Im f
, có 1 cơ sở
V
.
Bài 31. Cho
:f
là ánh x nh b xác đị i:
; 8 15 ; 6 11u x y x y x y
.
1. Chng minh rng
f
là ánh x tuy ến tính.
2. Tìm
ker , Imf f
và tính h ng c a
f
.
3. Tìm ma trn
A
c a ánh x tuy n tính ế
f
trong trong cơ sở
1 2
(1;1); (2;1)U u u
ca
.
4. Tìm các giá tr a ma tr n riêng và các vectơ riêng củ
A
. Ma tr n
A
c không có chéo hóa đượ ?
nếu có hãy viết ma trn
P
làm chéo hóa
A
.
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 9
HD&ĐS: 2.
ker (0;0)f
Im f
; 3.
3 1
2 0
A
;
4.
A
có 2 giá tr riêng là
1
1
2
2
.
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
1
1
có d ng
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
2
2
có d ng
,
x
u x
x
Ma tr n
1 1
2 1
P
làm chéo hóa
A
1
1 0
0 2
P AP
.
Bài 32. Cho ánh x
:f
nh b i: xác đị
; ; ; ;u x y z x z y x z
.
1. Chng minh rng
f
là ánh x tuy ến tính.
2. Tìm
ker , Imf f
và tính h ng c a
f
. ra cho m i không gian con Ch
ker , Imf f
m . ột cơ sở
3. Tìm ma trn
A
c a ánh x tuy n tính ế
f
chính t c trong trong cơ sở
1 2 3
(1;0;0); (0;1;0); (0;0;1)E e e e
ca
.
4. Tìm các giá tr a ma tr n riêng và các vectơ riêng củ
A
. Ma tr n
A
c không có chéo hóa đượ ?
nếu có hãy viết ma trn
P
làm chéo hóa
A
.
HD&ĐS: 2.
ker ;0; , ; 1)f x x x
;
Im (1;0;1),(0;1;0)f
;
( ) 2r f
3.
1 0 1
0 1 0
1 0 1
A
4.
A
có 3 giá tr riêng là
1
0
,
2
1
3
2
.
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
1
0
có d ng
0 ,
t
u x x x
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
2
1
có d ng
0 0 ,
t
u y y
ng v i gt riêng Vectơ riêng ứ
3
2
có d ng
0 ,
t
u x x x
Ma tr n
1 0 1
0 1 0
1 0 1
P
làm chéo hóa
A
1
0 0 0
0 1 0
0 0 2
P AP
.
Bài 33. Cho ma tr n
1 6
5 2
A
6 3
,
5 2
u v
. Hi
,u v
có ph i là nh ững vectơ riêng
ca ma trn
A
không ? vì sao ?
HD:
4Au u
;
9
,
11
Av v
BÀI T P ÔN T I S TUY N TÍNH- H C 2016-2017 ẬP ĐẠ ỌC KÌ I NĂM HỌ
B MÔN TOÁN- CÔNG NGHKHOA THÔNG TIN-HC VI N NÔNG NGHI P VI T NAM 10
Bài 34. Ma tr c không ? n d ng chéo : ận sau có chéo hóa đượ ếu được hãy đưa ma trận đó về
2 4 3
4 6 3
3 3 1
A
HD: Ma tr n
A
có hai giá tr riêng là
1
1
i 1) và (b
2
2
i 2). (b
K/g riêng ng v i giá tr riêng
1
1
i 1) là không gian 1 chi u sinh b(b i
1 1 1
t
v
K/g riêng ng v i giá tr riêng
2
2
i 2) là không gian 1 chi u sinh b(b i
1 1 0
t
v
nên mt
A
vuông c c l p tuy n ấp 3 không có đủ 3 vectơ riêng độ ến tính, do đó ma trậ
A
không th
chéo hóa được.
-------------------------------------------- H -------------------------------------------- T
| 1/10

Preview text:

BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017 2 4 6 7 1 2   1 34
Bài 1. Cho các ma trận: A  , B  , C   3 5 7 0  4 3   2 6         Hãy th c ự hiện các phép t
ính sau: A B , t t
A 3B , A  2B , t A B , . t A B , . t A B C . 14  14 5        t 62 0 t 6 34 ĐS: t A B  28 16  23   , . A B   , . A B C     2 1   0 62 42  34 9      1 3 2   2 6 5     
Bài 2. Cho hai ma trận: A  2 1  1   và B  1  4  3   . 3 0 2    3 9 7  
1) Hãy tính các tích AB BA. T ừ t
đó hãy cho biế ma trận A có khả nghịch không? chỉ ra ma
trận nghịch đảo (nếu có) của ma trận A .
ĐS: AB I , BA I , trong đó I là ma trận đơn vị cấp 3.
2) Tìm ma trận X (nếu có) th a
ỏ mãn: XA B. ĐS: 2 X B  ... Bài 3. Th c ự hiện các phép tính : 4 3 1  3 1   1 27 9 2 1 3 1  4  1) 3 ; 2) 2  2 0     ĐS: ; 18 28  0 . 1  2 0         1  0   1      0  1 1     0 9 1       2 1 1   
Bài 4. Cho ma trận : A  1 1  1  t   . Tính det( ) A , det(5 A ) , 4 det(A ) .  2 1 3   
ĐS: det A  2 ; t 3
det(5A )  5 .2  250 ; 4 4 det(A )  2 16 .
Bài 5. Tính định th c ứ c a ủ các ma trận sau:  1 0 3 1 4 0 0 1   x 1 1 0 1 1 1 a 1  2 2 6 0 3 1 0 2  1) 1      x 1       ; 2) 1 0 x   ; 3) 2 1 a   ; 4) ; 5) . 1 0 3 1 0 1 2 2  1 1 x   1  x 0   3 2 1        4 1 12 0 1 2   1 0  ĐS: 1) 2
(x  2)(x 1) ; 2) 0 ; 3) 2
3a  4a  2 ; 4) 0 ; 5) -45 BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 1
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017 Bài 6. Tìm hạng c a ủ các ma trận sau: 3 4 1 2 0 1 0 1 0 2  7 3 1 6        1 4 7 2 1 3 1 3 1 A  3 5 2 2 4       ; B  ; C  . 1  10 17 4  3 5 3 5 3 9  4 1 7 2       4 1 3 3 7  9 7 9 7 
ĐS: r A  2 ; r B   3 ; r(C)  2 1  2  1   
Bài 7. Cho ma trận: A  0 m 1    1  1  3   
1) Tìm m để ma trận A ả kh nghịch. 2) Với m  1
 , hãy tìm ma trận nghịch đảo của A bằng ba cách (cách 1: sử d ng m ụ a trận ph ụ
hợp; cách 2: sử dụng hệ phương trình tuyến tính, cách 3: s d ử ụng bi p) ến đổi sơ cấ .  4 5  3   1   ĐS: 1) m   ; 2) 1 A  1 2  1  2     1 1 1    1 2 1   
Bài 8. Cho ma trận: A m 1 0    1   1 2
1) Với giá trị nào của m thì hạng của ma trận A bằng 3? Với các giá trị m vừa tìm được thì ma
trận A có khả nghịch không? 2) Với m  1
 , hãy tìm ma trận nghịch đảo của A bằng hai cách (cách 1: sử d ng m ụ a trận ph ụ
hợp; cách 2: sử dụng hệ phương trình tuyến tính). 3 ĐS: 1) Hạng c a
ủ mt vuông A bằng cấp c a
ủ mt khi và chỉ khi det( )
A  0 . ĐS: m   5 2  5  1   1  2  .5 0.5 1 2) 1     A  2 3  1   1 1  .5 0.5 2     0  1 1  0  0.5 0.5     
Bài 9. Hãy tìm ma trận nghịch đảo (nếu có) của các ma trận sau bằng hai cách (cách 1: S d ử ng ụ
phương pháp biến đổi sơ cấp; cách 2: sử dụng ma trận phụ hợp):  0 2 1 2 3 8 1  2 2 3    5 2 1)     A  ;  
2) B  3 4 2 ; 3) C  ; ĐS: 1 1 A  ; B  1 1 3 . 2 5         4 6  2 1        1 1 1  1  2 6   BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 2
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017
Bài 10. Giải các hệ phương trình tuyến tính sau
x y 2z t  2  
x  2 x  3 x x  5  1 2 3 4 
1) 2x y z  3t  3  ; 2)  2     ; 1 x 4 2 x 3 3 x 4 4 x 2
x2 y3z2t  1   
5x 10x 13x  6x  20  1 2 3 4 x z 5
x  2 x 12 1 2  
y  1 3zx  2 3 ĐS: 1)  ; 2)  . t  2  2zx  1  4 z   x   2 Bài 11.
1) Với giá trị nào của m thì các hệ phương trình sau có nghiệm:
x 2y z t  1 
x y 10z  6t  3   a) 3
x y  2z t  2 ; b) x  2y mz t 1 .   x
  5y  4z mt  5
2 x 5 yzmt   2
HD: Biến đổi ma trận b
ổ sung của hệ pttt về dạng bậc thang.
Hệ pttt có nghiệm khi và chỉ khi ( )  ( bs r A r A )
ĐS: a) m  4 ; b) m  3
2) Với giá trị nào của m thì hệ m
phương trình sau có nghiệ duy nhất? Có vô s nghi ố ệm? x  3y  2t  0 
  y  2z t  0  2xzt  0 
4xymz   0 HD: det( )
A  11m  5 với A là ma trận hệ số c a ủ hệ pttt.
Hệ vuông thuần nhất có nghiệm duy nhất khi và chỉ khi det( ) A  0 .
Hệ vuông thuần nhất có vô s nghi ố ệm khi và chỉ khi det( ) A  0
Bài 12. Tìm tất cả các m
a trận X (nếu có) thỏa mãn: 1 2 1 2 1 2 1   2 1 1 1)  X X  ; 2) X 1 1 0  . 1 3 1 3          1 0 2 1 1   2    x y
ĐS: 1) Các ma trận X th a
ỏ mãn pt có dạng: X  , , x y    ; y x y    3  7 2  2) X   1 1.5 0.5    BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 3
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017
Bài 13. Trong không gian véctơ
cho tập hợp: W   ; x ; y z  y z   0
a) Véctơ u  1;2; 
3 có thuộc W không? Chỉ ra một véctơ (khác véc tơ không) thuộc W .
b) Chứng minh rằng W là một không gian véctơ con của . c) Tìm một cơ sở, s c ố hiều c a ủ không gian W .
d) Chứng minh véctơ u  1;2;5 thuộc W và tìm tọa
độ của u trong cơ sở của W tìm được ở câu h i ỏ trên.
ĐS: a) không; VD: u 1;1;  2 W c) M t ộ cơ sở S
u  3;1;0 ; u  1  ;0;1 ; dimW  2 1   2   d) u  . S  2;  5   xt  
Bài 14. Trong không gian véctơ
cho tập hợp: V   x y z t 2 0 ; ; ;  .
y z t    0
a) Véctơ u  1;2;5;4 có thuộc V không?
b) Chứng minh rằng V là một a không gian véc tơ con củ .
c) Tìm một cơ sở và tính s c ố hiều c a ủ không gian V .
ĐS: a) Không; c) Một cơ sở S  u  2
 ;1;1;0 ; u  0;1;0;1 ; dimV  2 . 1   2  
Bài 15. Trong không gian véctơ
cho tập hợp: V  
 ;x y; ;zt   0 .
a) Chứng minh V là một không gian véctơ con của .
b) Tìm một cơ sở, số chiều của không gian V .
c) Chứng minh véctơ u   4  ;2; 1   ;1 thu c
V và tìm tọa độ của u u trong cơ sở tìm đượ c ở trên.
ĐS: b) Một cơ sở S  u  1;0;0;0 ; u  0; 2
 ;1;0 ;u  0;0;0;1 ; dimV  3. 1   2   3   c) u    S  4; 2  ;1
Bài 16. Các tập hợp sau có là không gian véctơ con c ng không?
ủa các không gian tương ứ a ) V   ; x ; y ;
z t | 2x  3z   1 trong . b) V   ; x ;
y z | xy  2z   0 trong . 
x t    c) V    x y z t  2 3 0 ; ; ; |   trong .
y t z    0 
ĐS: a) không; b) không; c) không.   x z  
Bài 17. Trong không gian véctơ
cho tập hợp: V   x y z   2 0 ; ;   . x
  y z  0
a) Chứng minh rằng V là không gian véctơ con của . BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 4
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017
b) Tìm một cơ sở và tính số chiều của không gian V .  1 1
c) Chứng minh rằng véctơ u  1; ;  thu c
V và tìm tọa độ c a
u trong cơ sở tìm được ở trên.  2 2
ĐS: b) Một cơ sở S  v  2;1 
;1 ; dimV 1; c) u S   2 Bài 18. H
ọ các véc tơ sau độc lập tuyến tính hay phụ thu c ộ tuyến tính:
a) S u  1; 2  ;0;4 ; u  3; 2
 ;1,1 ; u  2;2;1;3 trong . 1   2   3  
b) S u  1; 2  ;0;4 ; u  3; 2
 ;1,1 ; u  2;0;1; 3  trong . 1   2   3  
c) U  u  1  ;2;4 ; u  3; 2
 ;2 ; u  1;0;3 ;u  1;1;1 trong . 1   2   3   4  
ĐS: a) ĐLTT b) PTTT c) PTTT. Bài 19.
1) Chứng minh họ vectơ sau là một cơ sở của không gian vectơ : V  v  1
 ;2;4 ; v  3;2;1 ; v  2; 1  ;5 1   2   3  
2) Họ vectơ sau đây có phải là một cơ sở của không gian vectơ không? U  u  2  ;3;4 ; u  3; 2  ;5 ; u  5;0;23 1   2   3   ĐS: 2) không
Bài 20. Với giá trị nào của m thì h ọ vectơ sau đây c
độ lập tuyến tính? Ph t ụ huộc tuyến tính?
a) V v  2;1;1;m ; v  2;1; 1
 ,m ; v  10;5; 1  ;5 trong . 1   2   3  m
b) U u  2;1;2m ; u  2;1; 1  ; u  1 ; m 2; 3  trong . 1   2   3   c) V u  ;
m 2;1 ; u  1; 2
 , m ; u  2;2;3 trong . 1   2   3   1  1 ĐS: a) PTTT khi m ; ĐLTT khim  2 2 1 1 b) PTTT khi m
hoặc m=3; ĐLTT khi m  và m  3 2 2 c) PTTT khi m  1
 hoặc m=0; ĐLTT khim  1  và m  0 Bài 21. Trong
, véctơ u sau đây có phải là tổ hợp tuyến tính của các véctơ còn lại không? Tại sao?
Với u  1;1;1 ; u  0; 1  ;1 ; u  2  ; 1  ;3 ;u  2; 1  ;5 . 1   2   3    
ĐS: Có vì u  2u  3 . 1 u2 Bài 22. Tìm u
điề kiện của m để véctơ u trong
sau đây là tổ hợp tuyến tính của các véc tơ còn lại với u  0;1; 1  ; u  2  ;1;3 ; u  ; m 2; 1  ;u  1; ; m 2 . 1   2   3     BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 5
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017 1
ĐS: Là THTT khi và chỉ khi m  2
Bài 23. Trong không gian véctơ cho hai tập hợp:
U  u  1; 1
 ; u  2;1 và V v  3;1 ; v  1; 1  . 1   2   1   2  
a) Chứng minh rằng U V là hai cơ sở c a ủ .
b) Tìm ma trận chuyển cơ sở từ U sang V .
c) Tìm ma trận chuyển cơ sở từ V sang U .
d) Tìm tọa độ của vectơ x  3; 1
  trong cơ sở U .
e) Tìm vectơ y trong
có tọa độ trong cơ sở U y  (4; 5  ) . U
f) Biết tọa độ của vectơ z trong cơ sở U z  (7;2), hãy tìm tọa
độ của vectơ z trong cơ sở U V . 1   3  1   0    5 2   3 13 3 4 ĐS: b) A    ; c) B    ; d) x  ;   ; e) y   6  ; 9   ; f) z  ;    4 1 U 3 3 V  2 2 0       1 3     4 
Bài 24. Trong không gian vectơ
cho hai tập hợp: U  u  1;1; 1
 ; u  1;1;0 ; u  2;1; 1  và 1   2   3  
V  v  1;1;0 ; v  1;0; 1  ; v  1;1;1 . 1   2   3  
a) Chứng minh U V c là hai cơ sở ủa .
b) Tìm ma trận chuyển cơ sở từ U sang V .
c) Tìm ma trận chuyển cơ sở từ V sang U .
d) Tìm tọa độ của vectơ x  2;3; 1
  trong cơ sở U .
e) Tìm vectơ y trong
có tọa độ trong cơ sở U y   . U 1;1;  1 f) Biết tọa c
độ ủa vectơ z trong cơ sở V z
, hãy tìm tọa độ của vectơ z trong cơ sở V 1;0;  2 U . 0  0 1    2 1 1     ĐS: b) A  1 1  2   ; c) B  0 0 1   ; 0  1 0     1   0 0 d) x  
; e) y  0;1;0 ; f ) z   U 0;2;  1 U 2;2; 1
Bài 25. Tìm hạng c a ủ họ các véc tơ sau:
a) U  u  2  ;1;1 ; u  2; 3
 ;1 ; u  1;0;1 ; u  1; 3
 ;2 trong không gian vectơ . 1   2   3   4  
b) V  v  2  ;1;1 ; v  2; 3
 ;1 ; v  4;0;1 trong không gian vectơ . 1   2   3   BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 6
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017
c) W  w  2;2;0;0; 1  ; w  3; 3  ;1;5;2 ; w  1; 1  ; 1
 ;0;0 trong không gian vectơ . 1   2   3   ĐS: a) 2; b) 3; c) 3. Bài 26. T rong không gian véc tơ hãy tìm hạng của h
ọ các véc tơ sau tùy theo m :
U u  2;1;1;m ; u  1;3; 1
 ;2 ; u  3;1; 3  ; m 0 1   2   3  
ĐS: m 1 thì hạng c a ủ h
ọ vectơ là 2; với m 1 thì hạng c a ủ h ọ 3. vectơ là
Bài 27. Cho ánh xạ f : xác định bởi: u    ; x ; y z   x  ; y y z
1. Chứng minh rằng f là ánh xạ tuyến tính.
2. Tìm ker f , Im f và tính hạng của f .
3. Tìm ma trận của f trong cơ sở U  u  (1;1;0); u  (1;0;1); u  (1;1;1) 1 2 3  của và cơ sở
V  v  (1;1); v  (1; 2) của . 1 2   3 3 4 
ĐS: ker f u   t
 ;t;t | t  ; Im f
; r( f )  dimIm f   2; A    1 2 2    
Bài 28. Cho ánh xạ tuyến tính f : xác định bởi: u    ; x y; z    x  2 ;
y 3y z;3x  2z
1. Tìm ker f , Im f và chỉ ra cho m i
ỗ không gian này một cơ sở.
2. Tìm hạng của ánh xạ f .
3. Tìm ma trận A c a
ủ ánh xạ f trong cơ sở U  u  (0;1;1); u  (1;0;1); u  (1;1;1) của . 1 2 3 
ĐS: ker f u  2t; t
 ;3t | t  1  ;  3 ;
Im f span
 1;0; 3,2;3;0,0;1; 2
   1;0;3,0;1; 2
  ; r( f )  2 ; 4 0 2   A  6  0 3     8 1 6    0 1 1  
Bài 29. Cho ánh xạ tuyến tính f :
có ma trận là A 1 0 1 
 trong cơ sở chính tắc 1 1 0  
E  e  (1;0;0); e  (0;1;0); e  (0;0;1) của . 1 2 3 
1. Tìm công thức xác định ánh xạ tuyến tính f .
2. Tìm ma trận của ánh xạ f trong cơ sở U  u  (1;0;0); u  (1;0;1); u  (1;1;1) của . 1 2 3 
3. Tìm các giá trị riêng và các vectơ riêng của ma trận A . Ma trận A có chéo hóa được không ?
nếu có hãy viết ma trận P làm chéo hóa A . BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 7
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017
HD&ĐS: 1. Giả sử u   ; x y; z  có u x  
suy ra f (u)  xf (e )  yf (e )  zf (e ) 1 e y 2 e z 3 e 1 2 3
do f là axtt. ĐS: f (u)  y z; x z; x y  1 0 0 2.   B  0 1 0    1 2 2  
3. Mt A có hai giá trị riêng là   2(bội 1) và   1  (b i ộ 2). 1 2
Vectơ riêng ứng với gt riêng   2 có dạng   t v x x x ,  . 1 x
Vectơ riêng ứng với gt riêng   1  có dạng    t v x y x y , x,  . 2 y 1  1 0   2 0 0  Ma trận      P  1 0 1 
 làm chéo hóa A và 1 P AP  0 1 0   . 1  1   1 0 0 1   1 1 2
Bài 30. Cho ánh xạ tuyến tính f :
có ma trận là A    trong hai cơ sở 2 1 1
U  u  (1;1;0); u  (1;0;1); u  (1;1;1)
V  v  (1;1); v  (1;2) 1 2  1 2 3  của và cơ sở của . 1. Tính f (4;2;1).
2. Tìm công thức xác định ánh xạ tuyến tính f .
3. Tìm hạt nhân và ảnh của ánh xạ tuyến tính f và chỉ ra cho m i
ỗ không gian con này một cơ sở.
ĐS: 1.u  4; 2;1  3u  2 
f (u)  3 f (u )  2 f (u )  f (u ) . ĐS: f (4;2;1)  (10;17) 1 u2 u3 1 2 3 2.Với u   ; x y; z 
u  (x z)u  (x y)u  (x y z) 1 2 3 u
CT xác định f là: f (u)  2x  ;
y 4x y z .
3. ker f u  ; x 2  ; x 2  x , x  2  ; 
2  một cơ sở: S  1; 2  ;2 1   nh l Dùng đị
ý: dim(ker f )  dim(Im f )  dim( suy ra Im f
, có 1 cơ sở là V . Bài 31. Cho f :
là ánh xạ xác định bởi: u    ; x y    8  x 15y; 6
x 11y  .
1. Chứng minh rằng f là ánh xạ tuyến tính.
2. Tìm ker f , Im f và tính hạng của f .
3. Tìm ma trận A c a
ủ ánh xạ tuyến tính f trong trong cơ sở U  u  (1;1); u  (2;1) của . 1 2 
4. Tìm các giá trị riêng và các vectơ riêng của ma trận A . Ma trận A có chéo hóa được không ?
nếu có hãy viết ma trận P làm chéo hóa A . BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 8
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017 3  1  
HD&ĐS: 2. ker f  (0;0  )  Im f  ; 3. A  ; 2  0   
4. A có 2 giá trị riêng là   1 và   2 . 1 2  x
Vectơ riêng ứng với gt riêng   1 có dạng u  , 1 x 2   x  
Vectơ riêng ứng với gt riêng   2 có dạng x 2 u  , x   x 1 1 1 0 Ma trận P
làm chéo hóa A và 1 P AP  . 2  1     0 2
Bài 32. Cho ánh xạ f : xác định bởi: u    ; x ; y z 
  x z; ; y x z  .
1. Chứng minh rằng f là ánh xạ tuyến tính.
2. Tìm ker f , Im f và tính hạng của f . Chỉ ra cho m i
ỗ không gian con ker f , Im f một cơ sở.
3. Tìm ma trận A c a
ủ ánh xạ tuyến tính f trong trong cơ sở chính tắc
E  e  (1;0;0); e  (0;1;0); e  (0;0;1) của . 1 2 3 
4. Tìm các giá trị riêng và các vectơ riêng của ma trận A . Ma trận A có chéo hóa được không ?
nếu có hãy viết ma trận P làm chéo hóa A .
HD&ĐS: 2. ker f  ;
x 0; x, x  ; 1
 ) ; Im f  (1;0;1),(0;1;0) ; r( f )  2 1  0 1  3.   A  0 1 0   1  0 1   
4. A có 3 giá trị riêng là   0 ,  1 và   2 . 1 2 3
Vectơ riêng ứng với gt riêng   0 có dạng  0  t u x x ,  1 x
Vectơ riêng ứng với gt riêng  1 có dạng  0 0t u y ,  2 y
Vectơ riêng ứng với gt riêng   2 có dạng   0 t u x x ,  3 x  1 0 1  0 0 0 Ma trận     P  0 1 0  
 làm chéo hóa A và 1 P AP  0 1 0   .   1 0 1  0 0 2   1 6  6   3 
Bài 33. Cho ma trận A
u   , v
. Hỏi u,v có phải là những vectơ riêng 5  2     5     2
của ma trận A không ? vì sao ? 9 HD: Au  4  u ; Av   v,     11   BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 9
BÀI TẬP ÔN TẬP ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH- HỌC KÌ I NĂM HỌC 2016-2017 Bài 34. Ma tr c
ận sau có chéo hóa đượ không ? nếu được hãy đưa ma trận đó về dạng chéo :  2 4 3    A  4  6  3     3 3 1   
HD: Ma trận A có hai giá trị riêng là   1 (bội 1) và   2  (b i ộ 2). 1 2 K/g riêng ng v ứ
ới giá trị riêng   1 (bội 1) là không gian 1 chiều sinh bởi v  1 1   1 t 1 K/g riêng ng v ứ
ới giá trị riêng   2  (b i
ộ 2) là không gian 1 chiều sinh bởi v  1 1  0 t 2
nên mt A vuông cấp 3 không có đủ c
3 vectơ riêng độ lập tuyến tính, do đó ma trận A không thể chéo hóa được.
-------------------------------------------- HẾT -
------------------------------------------- BỘ MÔN TOÁN-KHO C
A ÔNG NGHỆ THÔNG TIN-HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 10