题目
[题目]设方阵A满足 ^2-A-2E=0 证明A可逆,并求-|||--1

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查矩阵可逆的判定及逆矩阵的求解方法,需要利用矩阵方程进行变形,结合矩阵乘法的性质推导出逆矩阵。
解题核心思路:
- 从给定的矩阵方程出发,通过移项和因式分解,将方程转化为与单位矩阵$E$相关联的形式。
- 构造逆矩阵:通过等式变形,找到与$A$相乘后得到$E$的矩阵,从而确定$A^{-1}$的表达式。
- 关键点在于利用矩阵乘法的结合律和单位矩阵的性质,将方程中的$A$分离出来。
步骤1:整理原方程
已知方程:
$A^2 - A - 2E = 0$
移项得:
$A^2 - A = 2E$
步骤2:因式分解
将左边提取公因子$A$:
$A(A - E) = 2E$
步骤3:构造逆矩阵
两边同时乘以$\frac{1}{2}$:
$A \cdot \frac{1}{2}(A - E) = E$
此时,$\frac{1}{2}(A - E)$是与$A$相乘得到$E$的矩阵,因此:
$A^{-1} = \frac{1}{2}(A - E)$
结论:
- $A$可逆,因为存在矩阵$\frac{1}{2}(A - E)$使得$A \cdot \frac{1}{2}(A - E) = E$。
- 逆矩阵表达式为$A^{-1} = \frac{1}{2}(A - E)$。