第一篇:第4章 諧振功率放大器習(xí)題參考解答(大全)
第4章 諧振功率放大器習(xí)題參考解答
1為什么諧振功率放大器能工作于丙類,而電阻性負(fù)載功率放大器不能工作于丙類?
解:兩種放大器最根本的不同點(diǎn)是:低頻功率放大器的工作頻率低,但相對(duì)頻帶寬度卻很寬,因而只能采用無(wú)調(diào)諧負(fù)載,工作狀態(tài)只能限于甲類、甲乙類至乙類(限于推挽電路),以免信號(hào)嚴(yán)重失真;而高頻功率放大器的工作頻率高,但相對(duì)頻帶寬度窄,因而可以采用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載,可以在丙類工作狀態(tài),由選頻網(wǎng)絡(luò)濾波,避免了輸出信號(hào)的失真。
2一諧振功率放大器,若選擇甲、乙、丙三種不同工作狀態(tài)下的集電極效率分別為:?c甲=50%,?c乙=75%,?c丙=85%。試求:
(1)當(dāng)輸出功率Po=5W時(shí),三種不同工作狀態(tài)下的集電極耗散功率PC各為多少?
(2)若保持晶體管的集電極耗散功率PC=1W時(shí),求三種不同工作狀態(tài)下的輸出功率Po各為多少?
解:通過(guò)本題的演算,能具體了解集電極效率對(duì)集電極耗散功率和輸出功率的影響。(1)根據(jù)集電極效率ηc的定義
?c?可得
PoPo ?PDPo?Pc1??cPc??cPo
將ηc甲、ηc乙、ηc丙分別代入上式可得
Pc甲=Po=5W,Pc乙=0.33Po=1.65W,Pc丙=0.176Po=0.88W可看出ηPc就越小。
(2)從Pc的表達(dá)式可以推導(dǎo)出
c
越高,相應(yīng)的Po??cPc 1??c將ηc甲、ηc乙、ηc丙分別代入上式得
Po甲=Pc=1W,Po乙=3Pc=3W,Po丙=5.67Pc=5.67W可見,在Pc相同時(shí),效率越高,輸出功率就越大。
4某一晶體管諧振功率放大器,設(shè)已知VCC=24V,IC0=250mA,Po=5W,電壓利用系數(shù)ξ=1。試求PD、ηc、Rp、Icm1、電流通角θc。
解: PD?VCCIC0??24?0.25?W?6W
?c?Po5??0.833?83.3% PD6
Vcm??VCC?1?24V?24V
Icm1?2Po2?5?A?0.417A 2Vcm24Icm1417??1.67 IC0250
g1??c??4-9
高頻大功率晶體管3DA4參數(shù)為fT=100MHz,β=20,集電極最大允許耗散功率PCM=20W,飽和臨界線跨導(dǎo)gcr=0.8A/V,用它做成2MHz的諧振功率放大器,選定VCC=24V,θc=70°,iCmax=2.2A,并工作于臨界狀態(tài)。試計(jì)算Rp、Po、Pc、ηc與PD。
解: 由iC?gcr?CE,當(dāng)?CE??CEmin時(shí),iC?iCmax,因此得
?CEmin?iCmax2.2A??2.75V gcr0.8AV
Vcm=VCC-υCE min=(24-2.75)V=21.25V
Icm1=iCmaxα1(θc)=(2.2×0.436)A=0.96A
[α1(70°)=0.436]
Po?11Icm1Vcm??0.96A???21.25V??10.2W 2IC0=iCmaxα0(θc)=(2.2×0.253)A=0.557A
[α1(70°)=0.253]
PD=VCCIC0=(24V)×(0.557A)=13.36W
?c?Po10.2??0.763?76.3% PD13.36Vcm21.25V??22.1? Icm10.96A
Pc=PD-Po=(13.36-10.2)W=3.16W<PCM
(安全工作)
Rp?4-1
1題圖4-11所示為末級(jí)諧振功率放大器原理電路,工作于臨界狀態(tài)。圖中C2為耦合電容,輸出諧振回路由管子輸出電容、L1、L2和C1組成,外接負(fù)載天線的等效阻抗近似為電阻。將天線短路,開路(短時(shí)間),試分別分析電路工作狀態(tài)如何變化?晶體管工作是否安全?
解:天線開路時(shí),回路的品質(zhì)因數(shù)增大,導(dǎo)致Rp急劇增加,結(jié)果是Vcm增大使功率管工作于強(qiáng)過(guò)壓狀態(tài)。在強(qiáng)過(guò)壓狀態(tài)下,Vcm有可能大于VCC,結(jié)果使υCEmax>V(BR)CEO,功率管被擊穿。
天線短路時(shí),回路嚴(yán)重失諧(呈感性),且阻抗Zp<<Rp,使功率管工作于欠壓狀態(tài),Pc增 大,很可能導(dǎo)致Pc>PCM,功率管燒壞。
4-12 一諧振功率放大器,設(shè)計(jì)在臨界工作狀態(tài),經(jīng)測(cè)試得輸出功率Po僅為設(shè)計(jì)值的 60%,而IC0卻略大于設(shè)計(jì)值。試問(wèn)該放大器處于何種工作狀態(tài)?分析產(chǎn)生這種狀態(tài)的原因。
解:Rp小,導(dǎo)致放大器進(jìn)入欠壓狀態(tài)。原因是放大器由臨界狀態(tài)進(jìn)入欠壓狀態(tài)時(shí),集電極電流脈沖高度增大,導(dǎo)致IC0和Iclm略有增大,但Vcm因Rp而減小,結(jié)果是Po減小,PD增大,ηc減小。
4-21 根據(jù)題圖4-21所示的諧振功率放大器原理電路,按下列要求畫出它的實(shí)用電路。(1)兩級(jí)放大器共用一個(gè)電源;(2)T2管的集電極采用并饋電路,基極采用自給偏置電路;(3)T1管的集電極采用串饋電路,基極采用分壓式偏置電路。
解: 根據(jù)題意要求畫出的電路如題圖4-21(b)所示。圖中,兩級(jí)共用一個(gè)電源。電源線必須串接電源濾波網(wǎng)絡(luò)RC1、CC1、LC1、CC2。T2管基極接高頻扼流圈Lb,提供直流通路,并利用扼流圈的直流電阻產(chǎn)生自給偏壓。T2管集電極接高頻扼流圈Lc2,組成并饋電路。在L2和L3的接點(diǎn)上并接電容C3,構(gòu)成T型匹配濾波網(wǎng)絡(luò)。
第二篇:諧振功率放大器復(fù)習(xí)題
諧振功率放大器 復(fù)習(xí)題
1、何謂諧振功放,屬于何種放大器?甲類、乙類和丙類功率放大器的導(dǎo)通角分別是多少,他們的效率大小順序如何排列?為什么丙類功率放大器的效率較高?
2、對(duì)功率放大器有哪些性能要求?
3、高頻功率放大器中諧振電路的作用有哪些?諧振功率放大器有哪幾種工作狀態(tài)?
4、諧振功放的輸出電壓uf與集電極電壓uce的相位有何關(guān)系,而與輸入信號(hào)電壓ube的相位又有什么關(guān)系?
5、諧振功放過(guò)壓狀態(tài)最明顯的特征是什么,過(guò)壓狀態(tài)、欠壓狀態(tài)和臨界狀態(tài)分別是指一種什么樣的狀態(tài),當(dāng)諧振功放的集電極電流脈沖出現(xiàn)尖頂時(shí),是否能肯定此時(shí)的諧振功放的工作狀態(tài)?
6、諧振功放原工作在臨界狀態(tài),若等效負(fù)載電阻Rc因某種原因增大或減小時(shí),則輸出功率P1、集電極耗散功率Pc和效率ηc將如何變化?
7、諧振功率放大器的直流饋電線路包括哪幾種饋電電路,電路中各部分有何關(guān)系?饋電線路的確定應(yīng)遵循何種原則?諧振功放的外部特性主要包括哪些特性特性?
8、諧振功率放大器的集電極輸出電流為什么波形,而經(jīng)過(guò)負(fù)載回路選頻后輸出為什么波形。
9、輸入單頻信號(hào)時(shí),丙類高頻功率放大器原工作于臨界狀態(tài),當(dāng)電源電壓減小或增大時(shí),工作狀態(tài)將作如何變化?
10、輸入單頻信號(hào)時(shí),丙類高頻功率放大器原工作于臨界狀態(tài),當(dāng)輸入信號(hào)增大或減小時(shí),工作狀態(tài)將作如何變化?
11、諧振功率放大器輸出功率6W,當(dāng)集電極效率為60﹪時(shí),晶體管集電極損耗為多少?
12、諧振功率放大器功率放大器,要實(shí)現(xiàn)集電極調(diào)制放大器應(yīng)工作在什么狀態(tài),要實(shí)現(xiàn)際基極調(diào)制放大器應(yīng)工作在什么狀態(tài),為使放大器工作在丙類工作狀態(tài),基極偏壓應(yīng)如何設(shè)置?
13、已知諧振功率放大器原工作在臨界狀態(tài),當(dāng)改變電源電壓時(shí),管子發(fā)熱嚴(yán)重,說(shuō)明管子進(jìn)入了什么狀態(tài),并說(shuō)明原因。諧振功率放大器,若要求效率高,應(yīng)工作在什么狀態(tài)。
14、諧振功率放大器原工作于臨界狀態(tài),由于外接負(fù)載的變化而使放大器工作于過(guò)壓狀態(tài)。如若將輸入信號(hào)減小,使放大器仍工作在臨界狀態(tài),這時(shí)放大器的輸出與原來(lái)相比有何變化?
15、諧振功放的負(fù)載特性、調(diào)制特性和放大(振幅)特性分別是指什么?
16、諧振功放原工作在臨界狀態(tài),當(dāng)其它參數(shù)一定時(shí),若負(fù)載逐漸變化放大器狀態(tài)會(huì)如何變化?若集電極電源逐漸放大器狀態(tài)會(huì)如何變化?若基極電源逐漸放大器狀態(tài)會(huì)如何變化?
17、丙類放大器的負(fù)載回路失諧時(shí),工作狀態(tài)將如何變化?丙類放大器為什么要用調(diào)諧回路作為集電極負(fù)載?
18、已知某諧振功率放大器的電壓、電流值為Ec=12V,Uf=11V,Eb=0.5V,Ub=0.24V,Ic0=25mA,Ic1=45mA,Ib0=0.8mA,Ib1=1.5mA。采用晶體管3DA14,不加散熱片時(shí)其集電極耗散功率極限值(Pc)M=1W。求輸入功率、輸出功率、效率及回路諧振電阻值,并說(shuō)明該功放管能否安全工作。
[P1=247.5 mW、Pin=300 mW、ηc=82.5﹪、Rc=244Ω、能安全工作。]
19、某一晶體管諧振功率放大器。已知Ec=24V,Ic0=250mA,P1=5W,電壓利用系數(shù)等于0.5,求Pc、Rc、ηc和Ic1的值。
[Pc=1W、Rc=14.4Ω、ηc=83.3﹪、Ic1=833.3mA] 20、某諧振功率放大器,已知Ec=24V,P1=5W,問(wèn):⑴當(dāng)ηc=60﹪時(shí),Pc及Ic0值是多少?⑵若P1保持不變,將ηc值提高到80﹪,則Pc減少多少?
[⑴Pc=3.33 W、Ic0=347mA;⑵Pc減少2.08W]
21、諧振功率放大器,已知Ec=24V,P0=5W,問(wèn):⑴當(dāng)ηc=60﹪時(shí),Pc及Ic0值是多少?⑵若P0保持不變,將ηc值提高到80﹪,則Pc減少多少?
[⑴Pc=2 W、Ic0=208mA;⑵Pc減少1W]
22、諧振功放輸出功率位5W,效率為55﹪時(shí),問(wèn)晶體管的集電極損耗位多少?若用24V的直流電源供電,它輸出多大的直流電流?
[Pc=4.09W,Ic0=0.38A]
23、某一諧振功率放大器,原來(lái)工作在臨界狀態(tài),后來(lái)發(fā)現(xiàn)功放的輸出功率下降,效率反而提高,但電源電壓Ec、輸出電壓Uf及Ubemax不變。問(wèn):這是什么原因造成的,此時(shí)功放功工作在什么狀態(tài)?
24、試畫出兩級(jí)諧振功放的實(shí)際線路,要求:⑴兩級(jí)均采用NPN型晶體管,發(fā)射極直接接地;⑵第一級(jí)基極采用組合式偏置電路,與前級(jí)互感耦合,第二級(jí)基極采用零偏置電路;⑶第一級(jí)集電極饋電線路采用并聯(lián)形式,第二級(jí)集電極饋電線路采用串聯(lián)形式;⑷兩級(jí)間的回路為T型網(wǎng)絡(luò),輸出回路采用π型匹配網(wǎng)絡(luò),輸出為天線。
25、已知某一諧振功率放大器工作在臨界狀態(tài),其外接負(fù)載為天線,等效阻抗近似為電阻。如天線突然短路,試分析電路工作狀態(tài)將如何變化?晶體管工作是否安全?
26、諧振功率放大器原來(lái)工作在臨界狀態(tài),若外接負(fù)載突然斷開,晶體管的工作狀態(tài)將如何變化?集電極耗散功率將如何變化?對(duì)晶體管而言有否危險(xiǎn)?
27、試分析以下各種諧振功放的工作狀態(tài)如何選擇,并說(shuō)明原因。⑴利用功放進(jìn)行振幅調(diào)制時(shí),當(dāng)調(diào)制的音頻信號(hào)加在基極或集電極時(shí),應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)?⑵利用功放放大振幅調(diào)制信號(hào)時(shí),應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)?⑶利用功放放大等幅信號(hào)時(shí),應(yīng)如何選擇功放的工作狀態(tài)?
28、某高頻諧振放大器工作于臨界狀態(tài),若其他條件不變,試問(wèn)(1)若輸入信號(hào)增加,功放的工作狀態(tài)如何改變?(2)若負(fù)載電阻增加不大,功放的工作狀態(tài)如何改變?(3)若負(fù)載電阻增加一倍以上,功放的工作狀態(tài)如何改變?
29、改正下圖所示線路中的錯(cuò)誤,不得改變饋電形式,并重新畫出正確的線路。
39、改進(jìn)如圖(圖8)所示電路中的錯(cuò)誤,不得改變饋電形式,重新畫出正確的線路。
第三篇:高頻諧振功率放大器仿真實(shí)訓(xùn)報(bào)告書
高頻功率放大器仿真實(shí)訓(xùn)作業(yè)
班級(jí) 姓名 教師 時(shí)間
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、Multisim常用菜單的使用;
2、熟悉仿真電路的繪制及各種測(cè)量?jī)x器設(shè)備的連接方法;
3、學(xué)會(huì)利用仿真儀器測(cè)量高頻功率放大器的電路參數(shù)、性能指標(biāo);
4、熟悉諧振功率放大器的三種工作狀態(tài)及調(diào)整方法。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
1、利用Multisim軟件繪制高頻諧振功率放大器如附圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路。
附圖1 高頻諧振功率放大器實(shí)驗(yàn)電路
2、諧振功率放大器的調(diào)諧與負(fù)載特性調(diào)整
(1)調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器,使輸入信號(hào)fi=465KHz、Uim=290mV,用示波器觀察集電極和R1上的電壓波形,調(diào)節(jié)負(fù)載回路中的可變電容C1,得到波形如下:
此時(shí),功率放大器工作在狀態(tài)。(2)維持輸入信號(hào)的頻率不變,逐步減小R2,使R1上的電壓波形為最大的尖頂余弦脈沖,得到波形如下:
此時(shí),功率放大器工作在 狀態(tài)。
3、集電極調(diào)制特性
輸入信號(hào)維持不變、V1、R2均維持不變,將VCC由小變大:
(1)將VCC設(shè)置為9V,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到波形如下:
(2)將VCC設(shè)置為12V,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到波形如下:
(3)將VCC設(shè)置為18V,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到波形如下:
總結(jié):
4、基極調(diào)制特性
(1)輸入信號(hào)維持不變、VCC、R2均維持不變,將V1由小變大:
1)將V1設(shè)置為350mV,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
2)將V1設(shè)置為400mV,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
3)將V1設(shè)置為415mV,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
總結(jié):
(2)V1、VCC、R2均維持不變,將輸入信號(hào)由小變大:
1)將輸入信號(hào)設(shè)置為280mv,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
2)將輸入信號(hào)設(shè)置為290mV,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
3)將輸入信號(hào)設(shè)置為300mV,按下仿真電源開關(guān),雙擊示波器,即可得到如下波形:
總結(jié):
第四篇:第五章 高頻功率放大器習(xí)題答案
第五章 高頻功率放大器
一、簡(jiǎn)答題
1.什么叫做高頻功率放大器?它的功用是什么?應(yīng)對(duì)它提出哪些主要要求?為什么高頻功放一般在B類、C類狀態(tài)下工作?為什么通常采用諧振回路作負(fù)載? 答:高頻功率放大器是一種能將直流電源的能量轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)能量的放大電路,其主要功能是放大放大高頻信號(hào)功率,具有比較高的輸出功率和效率。對(duì)它的基本要求是有選頻作用、輸出功率大、自身?yè)p耗小、效率高、所以為了提高效率,一般選擇在B或C類下工作,但此時(shí)的集電極電流是一個(gè)余弦脈沖,因此必須用諧振電路做負(fù)載,才能得到所需頻率的正弦高頻信號(hào)。
2.已知高頻功放工作在過(guò)壓狀態(tài),現(xiàn)欲將它調(diào)整到臨界狀態(tài),可以改變哪些外界因素來(lái)實(shí)現(xiàn),變化方向如何?在此過(guò)程中集電極輸出功率如何變化? 解:可以通過(guò)采取以下措施
1)減小激勵(lì)Ub,集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變,輸出功率和效率基本不變。
2)增大基極的負(fù)向偏置電壓,集電極電流Ic1和電壓振幅UC基本不變,輸出功率和效率基本不變。
3)減小負(fù)載電阻RL,集電極電流Ic1增大,IC0也增大,但電壓振幅UC減小不大,因此輸出功率上升。
4)增大集電極電源電壓,Ic1、IC0和UC增大,輸出功率也隨之增大,效率基本不變。
3.丙類功率放大器為什么要用諧振回路作為負(fù)載?
解:利用諧振回路的選頻作用,可以將失真的集電極電流脈沖變換為不失真的輸出余弦電壓。同時(shí),諧振回路還可以將含有電抗分量的外接負(fù)載轉(zhuǎn)換為諧振電阻RP,而且調(diào)節(jié)LA和CA還能保持回路諧振時(shí)使RP等于放大管所需要的集電極負(fù)載值,實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。因此,在諧振功率放大器中,諧振回路起到了選頻和匹配的雙重作用。
4.改正圖示線路中的錯(cuò)誤,不得改變饋電形式,重新畫出正確的線路。解:
改正后
二、計(jì)算題
1.已知集電極電流余弦脈沖iCmax?100mA,試求通角??120?,??70?時(shí)集電極電流的直流分量Ic0和基波分量Ic1m;若Ucm?0.95VCC,求出兩種情況下放大器的效率各為多少?
解:(1)??120?,?0(?)?0.406,?1(?)?0.536
Ic0?0.406?100?40.6mA,Ic1m?0.536?100?53.6mAL2C2E2?c?1?1(?)Ucm10.536?????0.95?62.7%2?0(?)VCC20.406
(2)??70?,?0(?)?0.253,?1(?)?0.436
Ic0?0.253?100?25.3mA,Ic1m?0.436?100?43.6mA10.436?c???0.95?81.9%20.253
2.已知諧振功率放大器的VCC?24V,IC0?250mA,Po?5W,Ucm?0.9VCC,試求該放大器的PD、PC、?C以及Ic1m、iCmax、?。
解:
PD?IC0VCC?0.25?24?6W PC?PD?Po?6?5?1W?C?Ic1m?Po5??83.3%PD62Po2?5??0.463AUcm0.9?24
g1(?)?2?CiCmax?VCC1?2?0.833??1.85,??50? Ucm0.9IC00.25??1.37A ?0(?)0.1833.一諧振功率放大器,VCC?30V,測(cè)得IC0?100mA,Ucm?28V,??70?,求Re、Po和?C。
解: iCmax?Ic0100??395mA
?0(70?)0.253Ic1m?iCmax?1(70?)?395?0.436?172mA Re?Ucm28??163Ω Ic1m0.17211P?IU??0.172?28?2.4W oc1mcm22P2.4?C?o??80%
PD0.1?30UBB??0.3V,4.已知VCC?12V,放大器工作在臨界狀態(tài)Ucm?10.5V,UBE(on)?0.6V,要求輸出功率Po?1W,??60?,試求該放大器的諧振電阻Re、輸入電壓Uim及集電極效率?C。
21Ucm110.52???55? 解: Re?2Po21Uim?UBE(on)?VBB0.6?(?0.3)??1.8Vcos?0.51?1(60?)Ucm10.39110.5?C??????78.5%2?0(60?)VCC20.21812
5.高頻功率晶體管3DA4參數(shù)為fT=100MHz,??20,集電極最大允許耗散功率PCM =20W,飽和臨界線跨導(dǎo)gcr=0.8A/V,用它做成2MHz的諧振功率放大器,選定VCC=24V,?c?700,iCmax?2.2A,并工作于臨界狀態(tài)。試計(jì)算Rp、Po、Pc、?c與P=。
[?1(700?)0,0.43[6?]0(70)?0.253]。
ic?gcrvc,當(dāng)vc?vCmin時(shí),ic=icmax,因此得:vCmin=iCmax2.2A??2.75Vgcr0.8A/VVCM?VCC?vCmin?(24?2.75)V?21.25V解:
Icm1?iCmax?1(?c)?(2.2?0.436)A?0.96A[?1(700)?0.436]11ICM1VCM?0.96?21.25?10.2W22Ic0?iCmax?0(?c)?2.2?0.253?0.557A[?0(700)?0.253]P0?P??VCCIC0?24?0.557?13.36W
?C?P010.2??0.763?76.3%P?13.36VCM21.25V??22.1?ICM10.96APC?P??P0?13.36?10.2?3.16?PCMRP?
第五篇:線性代數(shù)習(xí)題及解答
線性代數(shù)習(xí)題一
說(shuō)明:本卷中,A-1表示方陣A的逆矩陣,r(A)表示矩陣A的秩,||?||表示向量?的長(zhǎng)度,?T表示向量?的轉(zhuǎn)置,E表示單位矩陣,|A|表示方陣A的行列式.一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
a11a12a133a113a123a131.設(shè)行列式a21a22a23=2,則?a31?a32?a33=()
a31a32a33a21?a31a22?a32a23?a33A.-6 B.-3 C.3
D.6 2.設(shè)矩陣A,X為同階方陣,且A可逆,若A(X-E)=E,則矩陣X=()A.E+A-1 B.E-A C.E+A
D.E-A-
13.設(shè)矩陣A,B均為可逆方陣,則以下結(jié)論正確的是()
A.??A?A-1??B?可逆,且其逆為????B-1? B.????A?B?不可逆 ?C.??A??B-1?D.??B?可逆,且其逆為???A-1? ??A??A-1??B?可逆,且其逆為???B-1? ?4.設(shè)?1,?2,…,?k是n維列向量,則?1,?2,…,?k線性無(wú)關(guān)的充分必要條件是A.向量組?1,?2,…,?k中任意兩個(gè)向量線性無(wú)關(guān)
B.存在一組不全為0的數(shù)l1,l2,…,lk,使得l1?1+l2?2+…+lk?k≠0 C.向量組?1,?2,…,?k中存在一個(gè)向量不能由其余向量線性表示 D.向量組?1,?2,…,?k中任意一個(gè)向量都不能由其余向量線性表示
5.已知向量2????(1,?2,?2,?1)T,3??2??(1,?4,?3,0)T,則???=()A.(0,-2,-1,1)T B.(-2,0,-1,1)T C.(1,-1,-2,0)T
D.(2,-6,-5,-1)T
6.實(shí)數(shù)向量空間V={(x, y, z)|3x+2y+5z=0}的維數(shù)是()A.1
B.2)
(C.3 D.4 7.設(shè)?是非齊次線性方程組Ax=b的解,?是其導(dǎo)出組Ax=0的解,則以下結(jié)論正確的是
()
A.?+?是Ax=0的解 C.?-?是Ax=b的解 8.設(shè)三階方陣A的特征值分別為A.2,4,C.
B.?+?是Ax=b的解 D.?-?是Ax=0的解
11,3,則A-1的特征值為()24B.1 3111, 24311,3 241D.2,4,3 9.設(shè)矩陣A=2?1,則與矩陣A相似的矩陣是()
1A.?1?123
01B.102
?2C.
D.
?21
10.以下關(guān)于正定矩陣敘述正確的是()A.正定矩陣的乘積一定是正定矩陣 C.正定矩陣的行列式一定大于零
二、填空題(本大題共10小題,每空2分,共20分)
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案,錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
11.設(shè)det(A)=-1,det(B)=2,且A,B為同階方陣,則det((AB))=__________.
3B.正定矩陣的行列式一定小于零 D.正定矩陣的差一定是正定矩陣
112.設(shè)3階矩陣A=42t?23,B為3階非零矩陣,且AB=0,則t=__________. 1-13?1k13.設(shè)方陣A滿足A=E,這里k為正整數(shù),則矩陣A的逆A=__________. 14.實(shí)向量空間R的維數(shù)是__________.
15.設(shè)A是m×n矩陣,r(A)=r,則Ax=0的基礎(chǔ)解系中含解向量的個(gè)數(shù)為__________. 16.非齊次線性方程組Ax=b有解的充分必要條件是__________. n17.設(shè)?是齊次線性方程組Ax=0的解,而?是非齊次線性方程組Ax=b的解,則A(3??2?)=__________. 18.設(shè)方陣A有一個(gè)特征值為8,則det(-8E+A)=__________.
19.設(shè)P為n階正交矩陣,x是n維單位長(zhǎng)的列向量,則||Px||=__________.
20.二次型f(x1,x2,x3)?x1?5x2?6x3?4x1x2?2x1x3?2x2x3的正慣性指數(shù)是__________.
三、計(jì)算題(本大題共6小題,每小題9分,共54分)
222121.計(jì)算行列式142?12?6142. ?1?1?4121222.設(shè)矩陣A=35,且矩陣B滿足ABA=4A+BA,求矩陣B.
-1-1-123.設(shè)向量組?1?(3,1,2,0),?2?(0,7,1,3),?3?(?1,2,0,1),?4?(6,9,4,3),求其一個(gè)極大線性無(wú)關(guān)組,并將其余向量通過(guò)極大線性無(wú)關(guān)組表示出來(lái).
?124.設(shè)三階矩陣A=?24533,求矩陣A的特征值和特征向量. ?4?225.求下列齊次線性方程組的通解.
?x1?x3?5x4?0? ?2x1?x2?3x4?0?x?x?x?2x?0234?12?24?2026.求矩陣A=3010360?110110的秩.
?1
2四、證明題(本大題共1小題,6分)
a1127.設(shè)三階矩陣A=a21a12a22a32a13a23的行列式不等于0,證明: a33a31?a13??a11??a12????????1??a21?,?2??a22?,?3??a23?線性無(wú)關(guān).
?a??a??a??31??32??33?
線性代數(shù)習(xí)題二
說(shuō)明:在本卷中,A表示矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣,A表示矩陣A的伴隨矩陣,E表示單位矩陣。的行列式,r(A)表示矩陣A的秩。
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或T
*
A表示方陣A未選均無(wú)分。
1.設(shè)3階方陣A的行列式為2,則
?12A?()A.-1 B.?14 C.14 D.1 x?2x?1x?22.設(shè)f(x)?2x?22x?12x?2,則方程f(x)?0的根的個(gè)數(shù)為()
3x?23x?23x?5A.0 B.1 C.2
D.3 3.設(shè)A為n階方陣,將A的第1列與第2列交換得到方陣B,若A?B,則必有(A.A?0 B.A?B?0
C.A?0
D.A?B?0
4.設(shè)A,B是任意的n階方陣,下列命題中正確的是()A.(A?B)2?A2?2AB?B2
B.(A?B)(A?B)?A2?B2
C.(A?E)(A?E)?(A?E)(A?E)D.(AB)2?A2B2
?a1ba1b2a1b3?5.設(shè)A??1?a2b1aa?0,b?2b22b3?,其中ai?i?0,i?1,2,3,則矩陣A的秩為(?a3b1a3b2a3b3??A.0 B.1 C.2
D.3 6.設(shè)6階方陣A的秩為4,則A的伴隨矩陣A*的秩為()A.0
B.2))C.3 D.4 7.設(shè)向量α=(1,-2,3)與β=(2,k,6)正交,則數(shù)k為()A.-10 C.3
B.-4 D.10 ?x1?x2?x3?4?8.已知線性方程組?x1?ax2?x3?3無(wú)解,則數(shù)a=()?2x?2ax?42?1A.?C.1 2B.0 D.1 1 29.設(shè)3階方陣A的特征多項(xiàng)式為A.-18 C.6
?E?A?(??2)(??3)2,則A?()
B.-6 D.18 10.若3階實(shí)對(duì)稱矩陣A?(aij)是正定矩陣,則A的3個(gè)特征值可能為()A.-1,-2,-3 C.-1,2,3
B.-1,-2,3 D.1,2,3
二、填空題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
3011.設(shè)行列式D42,其第3行各元素的代數(shù)余子式之和為__________.?2253?212.設(shè)A??a??a?b?b?,B????,則AB?__________.?a?a?bb?????103???2013.設(shè)A是4×3矩陣且r(A)?2,B?0??,則r(AB)?__________.??103???14.向量組(1,2),(2,3)(3,4)的秩為__________.15.設(shè)線性無(wú)關(guān)的向量組α1,α2,…,αr可由向量組β1,β2,…,βs線性表示,則r與s的關(guān)系為__________.?x1??x2?x3?0?16.設(shè)方程組??x1?x2?x3?0有非零解,且數(shù)??0,則??__________.?x?x??x?03?1217.設(shè)4元線性方程組Ax?b的三個(gè)解α1,α2,α3,已知?1?(1,2,3,4)T,?2??3?(3,5,7,9)T,r(A)?3.則方程組的通解是__________.18.設(shè)3階方陣A的秩為2,且A2?5A?0,則A的全部特征值為__________.??211??1?????a019.設(shè)矩陣A?0有一個(gè)特征值??2,對(duì)應(yīng)的特征向量為x?2,則數(shù)a=__________.??????413??2?????20.設(shè)實(shí)二次型f(x1,x2,x3)?xTAx,已知A的特征值為-1,1,2,則該二次型的規(guī)范形為__________.三、計(jì)算題(本大題共6小題,每小題9分,共54分)21.設(shè)矩陣A?(?,2?2,3?3),B求
?(?,?2,?3),其中?,?,?2,?3均為3維列向量,且A?18,B?2.A?B.?11?1??01??1?1???????22X?10?1122.解矩陣方程0??????.?1?10??43??21???????23.設(shè)向量組α1=(1,1,1,3),α2=(-1,-3,5,1),α3=(3,2,-1,p+2),α4=(3,2,-1,p+2)問(wèn)p為何值時(shí),該向量組線性相關(guān)?并在此時(shí)求出它的秩和一個(gè)極大無(wú)關(guān)組.T
T
T
T?2x1??x2?x3?1?24.設(shè)3元線性方程組??x1?x2?x3?2, ?4x?5x?5x??123?1(1)確定當(dāng)λ取何值時(shí),方程組有惟一解、無(wú)解、有無(wú)窮多解?
(2)當(dāng)方程組有無(wú)窮多解時(shí),求出該方程組的通解(要求用其一個(gè)特解和導(dǎo)出組的基礎(chǔ)解系表示).25.已知2階方陣A的特征值為?1(1)求B的特征值;(2)求B的行列式.26.用配方法化二次型性變換.四、證明題(本題6分)27.設(shè)A是3階反對(duì)稱矩陣,證明
22f(x1,x2,x3)?x12?2x2?2x3?4x1x2?12x2x3為標(biāo)準(zhǔn)形,并寫出所作的可逆線
1?1及?2??,方陣B?A2.3A?0.習(xí)題一答案
習(xí)題二答案
線性代數(shù)習(xí)題三
說(shuō)明:在本卷中,A表示矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣,A表示矩陣A的伴隨矩陣,E是單位矩陣,|A|表示方陣A的行列式,r(A)表示矩A的秩.一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
1.設(shè)A為3階矩陣,|A|=1,則|-2A|=()A.-8 B.-2 C.2 D.8
TT
*?1?2.設(shè)矩陣A=???1??,B=(1,1),則AB=()??1??1??1??A.0 B.(1,-1)C.? D.??1???1?1?? ????3.設(shè)A為n階對(duì)稱矩陣,B為n階反對(duì)稱矩陣,則下列矩陣中為反對(duì)稱矩陣的是()A.AB-BA B.AB+BA C.AB D.BA
12?*?-14.設(shè)矩陣A的伴隨矩陣A=??34??,則A=()
??A.?1?4?3?1?1?2?1?12?1?42?????? ? B.C.D.?????34??31?? ???34??212?222????????5.下列矩陣中不是初等矩陣的是()..?101??001??100???????A.?010? B.?010? C.?030? ?000??100??001???????6.設(shè)A,B均為n階可逆矩陣,則必有()
?100??? D.?010?
?201???A.A+B可逆 B.AB可逆 C.A-B可逆 D.AB+BA可逆 7.設(shè)向量組α1=(1,2), α2=(0,2),β=(4,2),則()A.α1, α2,β線性無(wú)關(guān) B.β不能由α1, α2線性表示
C.β可由α1, α2線性表示,但表示法不惟一 D.β可由α1, α2線性表示,且表示法惟一 8.設(shè)A為3階實(shí)對(duì)稱矩陣,A的全部特征值為0,1,1,則齊次線性方程組(E-A)x=0的基礎(chǔ)解系所含解向量的個(gè)數(shù)為()A.0 B.1 C.2
D.3 ?2x1?x2?x3?0?9.設(shè)齊次線性方程組?x1?x2?x3?0有非零解,則?為()??x?x?x?023?1A.-1 B.0 C.1 D.2 10.設(shè)二次型f(x)=xAx正定,則下列結(jié)論中正確的是()A.對(duì)任意n維列向量x,xAx都大于零 B.f的標(biāo)準(zhǔn)形的系數(shù)都大于或等于零 C.A的特征值都大于零 D.A的所有子式都大于零
二、填空題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。11.行列式
TT0112的值為_________.?12?12.已知A=??23??,則|A|中第一行第二列元素的代數(shù)余子式為_________.???11??1?3?
3???13.設(shè)矩陣A=?,P=,則AP=_________.?01???24?????14.設(shè)A,B都是3階矩陣,且|A|=2,B=-2E,則|AB|=_________.15.已知向量組α1,=(1,2,3),α2=(3,-1,2), α3=(2,3,k)線性相關(guān),則數(shù)k=_________.16.已知Ax=b為4元線性方程組,r(A)=3, α1, α2, α3為該方程組的3個(gè)解,且
-1?1??3?????2???5??1???,?1??3???,則該線性方程組的通解是_________.37?????4??9??????1??1?????17.已知P是3階正交矩,向量???3?,???0?,則內(nèi)積(P?,P?)?_________.?2??2?????18.設(shè)2是矩陣A的一個(gè)特征值,則矩陣3A必有一個(gè)特征值為_________.?12?19.與矩陣A=??03??相似的對(duì)角矩陣為_________.???1?2?T
?20.設(shè)矩陣A=?,若二次型f=xAx正定,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是_________.??2k???
三、計(jì)算題(本大題共6小題,每小題9分,共54分)012021.求行列式D=101221010210的值.?0?10???1?20?????22.設(shè)矩陣A=?100?,B??2?10?,求滿足矩陣方程XA-B=2E的矩陣X.?001??000??????1??1??2???2?????????23.若向量組?1??1?,?2???1?,?3??6?,?4??0?的秩為2,求k的值.?1??3???k???2k?????????23??2?2?????24.設(shè)矩陣A??1?10?,b??1?.??121??0?????(1)求A;(2)求解線性方程組Ax=b,并將b用A的列向量組線性表出.25.已知3階矩陣A的特征值為-1,1,2,設(shè)B=A+2A-E,求(1)矩陣A的行列式及A的秩.(2)矩陣B的特征值及與B相似的對(duì)角矩陣.2-
1?x1?2y1?2y2?y3?26.求二次型f(x1,x2,x3)=-4 x1x2+ 2x1x3+2x2x3經(jīng)可逆線性變換?x2?2y1?2y2?y3所得的標(biāo)準(zhǔn)形.?x?2y3?
3四、證明題(本題6分)27.設(shè)n階矩陣A滿足A=E,證明A的特征值只能是?1.2線性代數(shù)習(xí)題三答案