题目
解答题(每小题10分,共70分)设矩阵A=}1&0&2&00&-2&0&0-1&0&1&00&0&0&1,矩阵B满足AB+B+A+2E=0,求|B+E|.
解答题(每小题10分,共70分)
设矩阵$A=\begin{pmatrix}1&0&2&0\\0&-2&0&0\\-1&0&1&0\\0&0&0&1\end{pmatrix}$,矩阵B满足$AB+B+A+2E=0$,求|B+E|.
题目解答
答案
将方程 $ AB + B + A + 2E = 0 $ 变形为 $ (A + E)B = -(A + 2E) $。
若 $ A + E $ 可逆,两边左乘 $ (A + E)^{-1} $ 得 $ B = -(A + E)^{-1}(A + 2E) $。
则 $ B + E = E - (A + E)^{-1}(A + 2E) = (A + E)^{-1}[(A + E) - (A + 2E)] = -(A + E)^{-1} $。
取行列式得 $ |B + E| = |-(A + E)^{-1}| = \frac{1}{|A + E|} $。
计算 $ A + E $ 的行列式:
$A + E = \begin{pmatrix} 2 & 0 & 2 & 0 \\ 0 & -1 & 0 & 0 \\ -1 & 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}, \quad |A + E| = 2 \times \begin{vmatrix} 2 & 0 & 2 \\ 0 & -1 & 0 \\ -1 & 0 & 2 \end{vmatrix} = 2 \times (-6) = -12.$
因此,$ |B + E| = \frac{1}{-12} = -\frac{1}{12} $。
答案: $\boxed{-\frac{1}{12}}$