6. (6.0分) 设A,B,C均为n阶方阵,则下列结论成立的是A 若A≠0,AB=AC,则B=CB 若|A|=0,|B|=0,则AB=0C 若|A|≠0,AB=AC,则B=CD 若AB=0,则|A|=0,且|B|=0
题目解答
答案
解析
本题考查矩阵运算的性质,特别是行列式与矩阵可逆性的关系。解题的关键在于:
- 行列式非零是矩阵可逆的充要条件;
- 可逆矩阵在等式两边左乘右乘可消去;
- 零矩阵的乘积不必然导致所有因子矩阵行列式为零。
选项A
条件:$A \neq 0$,$AB = AC$
结论:$B = C$
分析:若$A$不可逆(即$|A|=0$),则无法通过消去$A$得到$B=C$。例如,取$A=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}$,$B=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}$,$C=\begin{pmatrix}0&0\\0&0\end{pmatrix}$,此时$AB=AC=0$,但$B \neq C$。因此选项A错误。
选项B
条件:$|A|=0$,$|B|=0$
结论:$AB=0$
分析:行列式为零仅说明矩阵不可逆,但乘积不一定为零矩阵。例如,取$A=\begin{pmatrix}1&1\\1&1\end{pmatrix}$,$B=\begin{pmatrix}1&-1\\-1&1\end{pmatrix}$,则$|A|=0$,$|B|=0$,但$AB=\begin{pmatrix}0&0\\0&0\end{pmatrix}$。然而,若取$A=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}$,$B=\begin{pmatrix}1&0\\0&1\end{pmatrix}$,则$AB=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix} \neq 0$。因此选项B错误。
选项C
条件:$|A| \neq 0$,$AB = AC$
结论:$B = C$
分析:由$|A| \neq 0$知$A$可逆,两边左乘$A^{-1}$得:
$A^{-1}AB = A^{-1}AC \implies B = C$
因此选项C正确。
选项D
条件:$AB = 0$
结论:$|A|=0$且$|B|=0$
分析:若$A$可逆($|A| \neq 0$),则$AB=0 \implies B=0$,此时$|B|=0$,但$|A| \neq 0$,与结论矛盾。因此选项D错误。