题目
1、设A、B都是n阶矩阵,问:下列命题是否成立?若成立给出证明;若不成立举反例说-|||-明.-|||-(1)若A、B皆不可逆,则 A+B 也不可逆;-|||-(2)若AB不可逆,则A,B不同时可逆;-|||-(3)若AB不可逆,则A,B都不可逆;-|||-(4)若A可逆,则kA可逆(k是常数).

题目解答
答案

解析
考查要点:矩阵可逆性的性质与相关命题的真假判断。
解题核心思路:
- 矩阵可逆的条件:方阵可逆当且仅当其行列式非零。
- 矩阵运算的性质:如乘积可逆性、加法的不确定性等。
- 反例构造:通过构造具体矩阵验证命题是否成立。
破题关键点:
- 命题(1):两个不可逆矩阵的和可能可逆,需构造反例。
- 命题(2):利用可逆矩阵乘积仍可逆的性质直接推导。
- 命题(3):存在AB不可逆但A或B可逆的情况,需举反例。
- 命题(4):注意常数k为零时的特殊情况。
第(1)题
命题:若A、B皆不可逆,则A+B也不可逆。
结论:不成立。
反例:
设
$A = \begin{bmatrix}1 & 0 \\ 0 & 0\end{bmatrix}, \quad B = \begin{bmatrix}0 & 0 \\ 0 & 1\end{bmatrix}$
此时A、B均不可逆(行列式为0),但
$A + B = \begin{bmatrix}1 & 0 \\ 0 & 1\end{bmatrix} \quad (\text{可逆})$
第(2)题
命题:若AB不可逆,则A、B不同时可逆。
结论:成立。
证明:
若A、B均可逆,则存在逆矩阵$A^{-1}$、$B^{-1}$,使得
$(AB)(B^{-1}A^{-1}) = I$
即AB可逆,与AB不可逆矛盾。因此命题成立。
第(3)题
命题:若AB不可逆,则A、B都不可逆。
结论:不成立。
反例:
设A为可逆矩阵(如单位矩阵),B为不可逆矩阵(如
$B = \begin{bmatrix}1 & 0 \\ 0 & 0\end{bmatrix}$
则
$AB = B \quad (\text{不可逆})$
但A可逆,B不可逆。
第(4)题
命题:若A可逆,则kA可逆(k是常数)。
结论:不成立。
反例:
当$k = 0$时,$kA = O$(零矩阵),显然不可逆。