
工程数学们秋锦合练习(三) 三,计算题 [110 「100 1.己知A=223B=312 证明A-B可遵,并求(A-B) 345442 1-12] 2设矩阵A= 2-35,求(1)4.(2)A L3-24 「10 [122 3设矩阵A= 011,B=21 2 , 求A及ABA -1-1 221 「0-2 -37 [23] 4已知X=AX+B,其中A=-3 4 -7,B=58,求X 5 -8-901 1-15-12 11-235 5设电阵A= 3-1819 求阵A的积. 13-978 6求向量组%=1.-3-21刂,马=3-84,-10 %=[-2,14,2,小,么,=[-山-2,6,↓2]的铁。并求该向量组的一个极 大无关组。 7,分别说明当4,B取何值时,线性方程组 31-3x1+x1-x=1 -2%1+7x3-2x,+x,=-2 x-4x2+3x1+2x,=1 2x1-4x2+8x,+,=b 无解、有难一解、有无穷多解。在有无穷多解的情况下求出一般解. &求线性方程组
1 工程数学 07 秋综合练习(三) 三、计算题 1. 已知 = = 4 4 2 3 1 2 1 0 0 , 3 4 5 2 2 3 1 1 0 A B ,证明 A − B 可逆,并求 1 ( ) − A − B . 2. 设矩阵 − − − = 3 2 4 2 3 5 1 1 2 A ,求(1) A ,(2) −1 A . 3. 设矩阵 A = B − − = 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 , ,求 A −1 及 A BA −1 . 4. 已知 X = AX + B ,其中 0 2 3 2 3 3 4 7 , 5 8 5 8 9 0 1 A B − − = − − − = − − − ,求 X . 5. 设矩阵 1 1 5 1 2 1 1 2 3 5 3 1 8 1 9 1 3 9 7 8 A − − − = − − ,求矩阵 A 的秩. 6. 求向量组 1 = − − − 1, 3, 2, 1, 1 , 2 = − − − 3, 8, 4, 1, 0 , 3 = − − 2, 1, 4, 2, 1,4 = − − − 1, 2, 6, 1, 2 的秩,并求该向量组的一个极 大无关组. 7. 分别说明当 a , b 取何值时,线性方程组 x x x x x x x x x x x x x x x ax b 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 3 1 2 7 2 2 4 3 2 1 2 4 8 − + − = − + − + = − − + + = − + + = 无解、有唯一解、有无穷多解.在有无穷多解的情况下求出一般解. 8. 求线性方程组

1-2x1-x3+x4=-2 2x1+7x:+3红1+x4=6 9%1+4x2+无+7x,■2 5x1+12x1+5,+3x,■10 的全部解。 9.设齐次线性方程组AX■0的系数矩阵经过初等行变换。得 「2010 02-32 0000 求此齐次线性方程组的一个基陆解系和通解, 10。当入取何植时,线性方程组 「五+x1-2x-x4■-2 2x+x3+7x3+3x,=6 9x+7x2+41+x=入+1 有解,在有解的情况下求方程组的全部解。 11.假设A,B为两事件,已知P\A)=0.5,P(B)=0.6P代A)=0.4,求P八A+B) 12.一批产品分别米自甲,乙、丙三个厂家,其中50%米自甲厂、30%米自乙厂、2m米 自丙厂。己知这三个厂家的次品率分别为0,01,0,2和Q04。现从这批产品中任取一件, 求取出的产晶是合格品的概率 13。一袋中有10个球,其中3个里球7个白球。今从中依次无放回地抽取两个,求第 2次油取出的是■球的概率 14.已知某批零件的加工由两道工序完成,第一道工序的次品率为Q.03,第二道工序 的次品率为Q.01,两道工序的次品率棱此无关,求这批零件的合格率 15.设X~f八)= 2e-2rx20 求(I)P-17),(己知)=0.8413. 2)=09772.3)=0.9987) 「0123 17.设X 求I)E(X):2PXs2) 0.1030.402 18。某车间生产滚珠,己知滚珠直径服从正态分布,今从一批产品里随机取出9个,测 得直径平均值为151画,若已如这批滚珠直径的方差为0.062,试找出滚珠直径均值的置信
2 + + + = + + + = + + + = − − + = − 5 12 5 3 10 9 4 7 2 2 7 3 6 2 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 x x x x x x x x x x x x x x x x 的全部解. 9. 设齐次线性方程组 AX = 0 的系数矩阵经过初等行变换,得 → → − 0 0 0 0 0 2 3 2 2 0 1 0 A 求此齐次线性方程组的一个基础解系和通解. 10.当 取何值时,线性方程组 + + + = + + + + = + − − = − 9 7 4 1 2 7 3 6 2 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 x x x x x x x x x x x x 有解,在有解的情况下求方程组的全部解. 11. 假设 A, B 为两事件,已知 P(A) = 0.5,P(B) = 0.6,P(B A) = 0.4 ,求 P(A + B) . 12. 一批产品分别来自甲、乙、丙三个厂家,其中 50%来自甲厂、30%来自乙厂、20%来 自丙厂,已知这三个厂家的次品率分别为 0.01,0.02 和 0.04。现从这批产品中任取一件, 求取出的产品是合格品的概率. 13. 一袋中有 10 个球,其中 3 个黑球 7 个白球.今从中依次无放回地抽取两个,求第 2 次抽取出的是黑球的概率. 14. 已知某批零件的加工由两道工序完成,第一道工序的次品率为 0.03,第二道工序 的次品率为 0.01,两道工序的次品率彼此无关,求这批零件的合格率. 15. 设 = − 0 0 2e 0 ~ ( ) 2 x x X f x x ,求 (1)P(−1 X 4) ;(2) P(X −3) ;(3) P(X −10) . 16. 设 X ~ N(3, 4) ,试求⑴ P(5 X 9) ;⑵ P(X 7) .(已知 (1) = 0.8413 , (2) = 0.9772 , (3) = 0.9987 ) 17. 设 0 1 2 3 ~ 0.1 0.3 0.4 0.2 X ,求⑴ E(X ) ;⑵ P(X 2) . 18. 某车间生产滚珠,已知滚珠直径服从正态分布.今从一批产品里随机取出 9 个,测 得直径平均值为 15.1mm,若已知这批滚珠直径的方差为 2 0.06 ,试找出滚珠直径均值的置信

度为0,95的置信区间(6=196) 19.据魔料分析,某厂生产的一批砖,其抗斯强度X-N(32.5.121),今从这批转中 随机地抽取了9块,测得抗新强度(单位:kg/✉)的平均值为3L.12,问这批砖的抗断强 度是否合格(a-005.品m=196). 0,对一种产品的某项技术指标进行测量,该指标服从正态分布,今从这种产品中随机 地抽取了16件,测得该项技术指标的平均值为31.0的,样本标准差为0,35,求该项技术指 标置信度为0,96的置信区间(1a(1S)=2.131), 3
3 度为 0.95 的置信区间 ( . ) u0.975 = 196 . 19. 据资料分析,某厂生产的一批砖,其抗断强度 X ~ N(32.5 , 1.21) ,今从这批砖中 随机地抽取了 9 块,测得抗断强度(单位:kg/cm 2)的平均值为 31.12,问这批砖的抗断强 度是否合格( = 0.05, u0.975 = 1.96 ). 20. 对一种产品的某项技术指标进行测量,该指标服从正态分布,今从这种产品中随机 地抽取了 16 件,测得该项技术指标的平均值为 31.06,样本标准差为 0.35,求该项技术指 标置信度为 0.95 的置信区间( t 0.05 (15) = 2.131 ).

参考解答: 「010 1.解:A-B= -103 010 -1 因为4-时= 1= =2≠0,所以A-B可递 -103 1 且(A-B)= 3211-2 3 -2 -201-2 1-1 211-12|1-12 2.解: (1)4-2-3 5=0 1 =0-1 1-I 3-2 401-200-1 (2)利川初等行变换得 [1-12100 -12 100 2 -35010 →0 -210 3-240010 1-2 -301 1-12 1 00]「1-12 0 →0-1 0 0 L00 -5 1 -1 「1-10 -9 2 21 「1 0 -2 0 11 →01 0 7 -2 -1 → 0 0 -2 -1 001 5 -1-1 0015-1-1 (-2 0 11 即A= 7 -2 -1 -1-1 3,解: 利用初等行变换得 01100]「101100 0 11010+011010 -1-110010-12101
4 参考解答: 1.解: − − = − 1 0 3 1 1 1 0 1 0 A B , 因为 2 0 1 3 1 1 1 0 3 1 1 1 0 1 0 = − − = − − A − B = − ,所以 A − B 可逆 且 − − − = − 2 1 2 1 2 1 1 0 0 2 1 2 3 2 3 ( ) 1 A B 2.解: (1) 1 0 0 1 0 1 1 1 1 2 0 1 2 0 1 1 1 1 2 3 2 4 2 3 5 1 1 2 = − − − = − − − = − − − A = (2)利用初等行变换得 − − − − − → − − − 0 1 2 3 0 1 0 1 1 2 1 0 1 1 2 1 0 0 3 2 4 0 0 1 2 3 5 0 1 0 1 1 2 1 0 0 → − − − − − → − − − − − 1 1 2 1 0 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 5 1 1 1 1 2 1 0 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 5 1 1 → − − − − − − → − − − − − 1 1 0 9 2 2 0 1 0 7 2 1 0 0 1 5 1 1 1 0 0 2 0 1 0 1 0 7 2 1 0 0 1 5 1 1 即 A − = − − − − − 1 2 0 1 7 2 1 5 1 1 3.解: 利用初等行变换得 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 − − 0 1 2 1 0 1 → −

「1011001 0110 0 011010 0 0 01 1003111 0 01 2 1 10 10 0, 3 →01 0 3 001 3」 0 01 3 2-31-3 31-31-3 「2 -1 -17 即A= 2 111 由矩阵乘法得 2-1-122101 12 21-1-11 -21[101「-100 5-1- 1 0 4,解:由方程X=AX+B,得(I-A)X=B,且 f123 1-A= 357 5810 利用初等行变换得 [1231001 「123100 35 7 0 10 0 -1 -2 -310 581000 L0-2-5 =501 「123 0 01[1204 -637 →01 2 0 +0 0 5 2 00-1 1-21」 o 01-1 2-1 「100-6 4 -1 →0105 -5 2 001 -12-1
5 → → 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 3 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 3 1 3 1 3 → − − → − − − − 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 3 2 3 1 3 0 0 1 1 3 1 3 1 3 1 0 0 2 3 1 3 1 3 0 1 0 1 3 2 3 1 3 0 0 1 1 3 1 3 1 3 即 A − = − − − − 1 1 3 2 1 1 1 2 1 1 1 1 由矩阵乘法得 A BA − = − − − − − − 1 1 3 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 3 2 1 1 1 2 1 5 5 5 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 5 − − − − = − − 4.解:由方程 X = AX + B ,得 ( ) I A X B − = ,且 1 2 3 3 5 7 5 8 10 I A − = 利用初等行变换得 − − − → − − − 0 2 5 5 0 1 0 1 2 3 1 0 1 2 3 1 0 0 5 8 10 0 0 1 3 5 7 0 1 0 1 2 3 1 0 0 − − − − → − − → − 0 0 1 1 2 1 0 1 0 5 5 2 1 2 0 4 6 3 0 0 1 1 2 1 0 1 2 3 1 0 1 2 3 1 0 0 − − − − − → 0 0 1 1 2 1 0 1 0 5 5 2 1 0 0 6 4 1

[-6 4 -1 即(1-A) 5 -5 2 -12 -1 由矩阵乘法得 -6 4 -11r237 13 X=(1-A)B= 5 -5 8 -15 -23 -1 -1 0 1 8 5.解:用初等行变换将矩阵化为阶梯形 「1-15-1 27 -1 -1 37 1 -23 2 -7 4 3-1 8 1 9 -7 33 13-9 7 4 -148 6 [1-15 -1 2 -7 4 3 0 0 0 0 0 00 00 0 由此可知矩库的秩为2. 6.解:将向量组组成的矩阵化为阶梯形 1 -3-2-111 -3-2-111 3 -8-4-10 2 -3 1-42 1 0 -5 -8 -1-2-61 2 0 -5 -803 「1-3-2-1 012 2 -3 00210 -12 100 0 0 0 由此可知该向量组的铁为3,且乌,C2,乌是一个极大无美组。 7.解:将方程组的增广矩阵化为阶棉形 1-3 1-1 17 1 -31 -1 17 7 -2 0 1 0 -4 3 0-12 2 -48a b 26a+2b-2 6
6 即 1 ( ) I A − − = 6 4 1 5 5 2 1 2 1 − − − − − 由矩阵乘法得 1 6 4 1 2 3 8 13 ( ) 5 5 2 5 8 15 23 1 2 1 0 1 8 12 X I A B− − − = − = − = − − − − 5.解:用初等行变换将矩阵化为阶梯形 − − − − − → − − − − − 0 4 14 8 6 0 2 7 4 3 0 2 7 4 3 1 1 5 1 2 1 3 9 7 8 3 1 8 1 9 1 1 2 3 5 1 1 5 1 2 1 1 5 1 2 0 2 7 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 − − − → 由此可知矩阵的秩为 2. 6.解:将向量组组成的矩阵化为阶梯形 1 3 2 1 1 3 8 4 1 0 2 1 4 2 1 1 2 6 1 2 1 3 2 1 1 0 1 2 2 3 0 5 8 0 3 0 5 8 0 3 − − − − − − − − − − − → − − − − − − − − 1 3 2 1 1 0 1 2 2 3 0 0 2 10 12 0 0 0 0 0 − − − − → − 由此可知该向量组的秩为 3,且 1 2 3 , , 是一个极大无关组. 7.解: 将方程组的增广矩阵化为阶梯形 1 3 1 1 1 2 7 2 1 2 1 4 3 2 1 2 4 8 1 3 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 2 3 0 0 2 6 2 2 − − − − − − − → − − − − + − a b a b

「1-31 -1 -31 -1 17 0 10 -1 0 0 1 0 -1 02 2 0 0 02 2 0 00 6a+4 b-2 0 0 0 a-2b-2 当a-2.b*2时,方程组无解。当a≠2时,方程组有唯一解.当a=2,b-2时, 方程组有无穷多解, 在方程组有无穷多解的情况下,一般解为 馬1=1+5x =x4 (其中x:为自由来知量) x■-x 8.解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形 f1-2-11-21 -2 -1 1 731 0 11 10 9 417 22 10 -2 2 51253 10 022 10 -2 20 -2 -1 1 -27 10 11 -1 10 9-11 01 0 0 0 0 0 210-T0 0 0 0 0 0 8 0 此时齐次方程组化为 9 =+ 分别令无=1,工4=0,和x3=0,x4=1,得齐次方程组的一组基础解系 x-可 品品0可 令x1=0,x:=0,得非齐次方程组的一个特解
7 → − − − + − → − − − − − 1 3 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 2 2 0 0 0 6 4 2 1 3 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 2 2 0 a b 0 0 0 a 2 b 2 … 当 a = 2, b 2 时,方程组无解。当 a 2 时,方程组有唯一解。当 a = 2, b = 2 时, 方程组有无穷多解。 在方程组有无穷多解的情况下,一般解为 x x x x x x 1 4 2 4 3 4 = 1+ 5 = = − (其中 x 4 为自由未知量) 8.解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形 − − − − − − → − − − 0 22 10 2 20 0 22 10 2 20 0 11 5 1 10 1 2 1 1 2 5 12 5 3 10 9 4 1 7 2 2 7 3 1 6 1 2 1 1 2 − − − → − − − − → 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 10 11 1 11 5 0 1 11 2 11 9 11 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 5 1 10 1 2 1 1 2 此时齐次方程组化为 = − + = − 2 3 4 1 3 4 11 1 11 5 11 9 11 1 x x x x x x 分别令 x3 =1, x4 = 0 ,和 x3 = 0, x4 =1 ,得齐次方程组的一组基础解系 = − 1 0 11 5 11 1 X1 = − 0 1 11 1 11 9 X2 令 x3 = 0, x4 = 0 ,得非齐次方程组的一个特解

x-品9可 由此得原方程组的全部解为 X=X。+kX,+kX (其中k,k为任意常数) 「2010] 「101/20 9.解:因为02-32 +01-3/21 0 00 0 0000 得一粮解: 3 (其中无,x,是自由元) 西2- 令x=2,x=0,得X,=【1320: 令x1=0,x4=1,得x2-0-10 所以,{X,X2}是方程组的一个基础解系。 方程组的通解为:X=kX+kX2,其中k,k是任意常数。 10.解:将方程组的增广矩降化为阶梯形 「11-2-1-21 1-2-1-21 217 0-111 510 97412+1 0-222 10A+19 「11-2-1-21「10 94 87 →0-1115 10 →01-11-5-10 10 00 0-1 000 01-1 由此可知当2≠1时,方程组无解。当无=1时,方程组有解。 此制齐次方程组化为 x=-9x3-4x x2=1Lx,+5x 分别令=1,X=0及x=0,无4=1,得齐次方程组的一个基出解系 xX=【91110,X2=【450 令工,=0,无:=0,得非齐次方程组的一个特解
8 = − 0 0 11 10 11 2 X0 由此得原方程组的全部解为 0 1 1 2X2 X = X + k X + k (其中 1 2 k , k 为任意常数) 9.解: 因为 → − − 0 0 0 0 0 1 3/ 2 1 1 0 1/ 2 0 0 0 0 0 0 2 3 2 2 0 1 0 得一般解: = − = − 2 3 4 1 3 2 3 2 1 x x x x x (其中 3 4 x , x 是自由元) 令 x3 = 2, x4 = 0 ,得 X1 = −1 3 2 0 ; 令 x3 = 0, x4 =1 ,得 X2 = 0 −1 0 1 . 所以, X1 , X2 是方程组的一个基础解系. 方程组的通解为: X = 1 1 2X2 k X + k ,其中 1 2 k ,k 是任意常数. 10.解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形 − + − − − − → + − − − 0 2 22 10 19 0 1 11 5 10 1 1 2 1 2 9 7 4 1 1 2 1 7 3 6 1 1 2 1 2 − → − − − − − − − − → 0 0 0 0 1 0 1 11 5 10 1 0 9 4 8 0 0 0 0 1 0 1 11 5 10 1 1 2 1 2 由此可知当 1 时,方程组无解。当 =1 时,方程组有解。 此时齐次方程组化为 = + = − − 2 3 4 1 3 4 11 5 9 4 x x x x x x 分别令 x x 3 = 1, 4 = 0 及 x x 3 = 0, 4 = 1 ,得齐次方程组的一个基础解系 = − X1 = − 9 11 1 0 , X2 4 5 0 1 令 x x 3 = 0, 4 = 0 ,得非齐次方程组的一个特解

X。=8-1000 由此得原方程组的全部解为 X=X。+kX+k2X:(其中k,k为任意常数) 11.解:P=P0P0=0.5×04=02 PAB)=PB-PAB=0.6-0.2=0.4 P(A+B)-P(A)+P(B)-P(AB)-0.7 2.解:设如下事件: A,“产品来自甲厂一 B:“产品来白乙厂 C:“产品来自丙厂” D:“产品是合格品” 由全概公式有 P(D)=P(A)P(D A)+P(B)P(D B)+P(C)P(DC) 05×001+03×002+02×004=0019 由对立事件的关系可知 PD)=1-PD)=1-0019=0981 13.解:设知下事件: A:“第1次抽取出的是佩球“ A:“第2次抽取出的是黑球 3 显然有P代4)。由全概公式得 P(4)=P(4)P(A)+P()P(44) -3x2+7x3.3 10910910 14.解:设如下事作: A:“第一道工序加工的零件是次品 B:“第二道工序加工的零件是次品” C:“零件是合格品
9 X0 = 8 −10 0 0 由此得原方程组的全部解为 X = X0 + k1X1 + k2 X2 (其中 k k 1 2 , 为任意常数) 11.解: P(AB) = P(A)P(B A) = 0.50.4 = 0.2 P(AB) = P(B) − P(AB) = 0.6 − 0.2 = 0.4 P(A + B) = P(A) + P(B) − P(AB) = 0.7 12.解:设如下事件: A :“产品来自甲厂” B :“产品来自乙厂” C :“产品来自丙厂” D :“产品是合格品” 由全概公式有 P(D) = P(A)P(D A) + P(B)P(D B) + P(C)P(D C) 0.5 0.01+ 0.3 0.02 + 0.2 0.04 = 0.019 由对立事件的关系可知 P(D) = 1− P(D) = 1− 0.019 = 0.981 13.解:设如下事件: A1 :“第 1 次抽取出的是黑球” A2 :“第 2 次抽取出的是黑球” 显然有 10 3 ( ) P A1 = ,由全概公式得 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) P A2 = P A1 P A2 A1 + P A1 P A2 A1 10 3 9 3 10 7 9 2 10 3 = + = 14.解: 设如下事件: A :“第一道工序加工的零件是次品” B :“第二道工序加工的零件是次品” C :“零件是合格品

由事件的关弱有 C=A+B 已知A.B相互独立,由加法公式得 P(C)=P(A)+P(B)-P(AB)=P(A)+P(B)-P(A)P(B) =003+001-0.03×0.01=00397 由对立事件的关系可知 PNC)=1-C)=1-0.0397=0.9603 1.解:a)P-l≤X≤4)-ft-0+2ed -l-e (2)P(X7=P3,7:3 2 2 n,=-n22 17.解:(1)由期里的定义得 E(X)=0×0.1+1×03+2×04+3×0.2=1.7 P(XS2)=P(X=0)+P(X=1)+P(X=2) =0.1+0.3+0.4=0.8 18.解:由于已知G2,故迹取样本函数 U=-兰-N0,) GHn 已知x=151,经计算得 g.006.002 万·3 0
10 由事件的关系有 C = A+ B 已知 A, B 相互独立,由加法公式得 P(C) = P(A) + P(B) − P(AB) = P(A) + P(B) − P(A)P(B) = 0.03+ 0.01−0.030.01= 0.0397 由对立事件的关系可知 P(C) =1− P(C) =1− 0.0397 = 0.9603 15.解: (1) − = = + − − 4 0 -2 0 1 4 1 P( 1 X 4) f (x)dx 0dx 2e dx x 8 1 e − = − (2) ( 3) ( )d 0d 0 3 3 − = = = − − − − P X f x x x (3) ( 10) ( )d 0d 2e d 1 0 -2 0 10 10 − = = + = + − + − P X f x x x x x 16.解:⑴ 3) 2 3 ) (1 2 9 3 2 3 2 5 3 (5 9) ( − = − − − = X P X P X P = (3) − (1) = 0.9987 − 0.8413 = 0.1574…… ⑵ ) 2 7 3 2 3 ( 7) ( − − = X P X P 2) 2 3 2) 1 ( 2 3 ( − = − − = X P X P 17.解:⑴由期望的定义得 E X( ) 0 0.1 1 0.3 2 0.4 3 0.2 1.7 = + + + = ⑵ P(X 2) = P(X = 0) + P(X = 1) + P(X = 2) = + + = 0.1 0.3 0.4 0.8 18.解:由于已知 2 ,故选取样本函数 ~ N(0, 1) n x U − = 已知 x =15.1 ,经计算得 0.02 3 0.06 9 = =