题目
设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵.若A3=0,则( )A. E-A不可逆,E+A不可逆B. E-A不可逆,E+A可逆C. E-A可逆,E+A可逆D. E-A可逆,E+A不可逆
设A为n阶非零矩阵,E为n阶单位矩阵.若A
3=0,则( )
A. E-A不可逆,E+A不可逆
B. E-A不可逆,E+A可逆
C. E-A可逆,E+A可逆
D. E-A可逆,E+A不可逆
题目解答
答案
C. E-A可逆,E+A可逆
解析
考查要点:本题主要考查幂零矩阵的性质及其与单位矩阵组合后的可逆性判断。
解题核心思路:利用幂零矩阵的性质,通过构造逆矩阵的方法,验证$E-A$和$E+A$是否可逆。
破题关键点:
- 幂零矩阵的展开:若$A^k=0$,则$E-A$的逆矩阵可表示为$E + A + A^2 + \cdots + A^{k-1}$。
- 符号调整:对于$E+A$,需调整展开式的符号,构造对应的逆矩阵。
分析$E-A$的可逆性
- 构造逆矩阵:
由$A^3=0$,构造矩阵$E + A + A^2$,验证其是否为$E-A$的逆矩阵:
$(E - A)(E + A + A^2) = E + A + A^2 - A - A^2 - A^3 = E - A^3 = E.$
因此,$E - A$可逆,其逆矩阵为$E + A + A^2$。
分析$E+A$的可逆性
- 构造逆矩阵:
构造矩阵$E - A + A^2$,验证其是否为$E+A$的逆矩阵:
$(E + A)(E - A + A^2) = E - A + A^2 + A - A^2 + A^3 = E + 0 = E.$
因此,$E + A$可逆,其逆矩阵为$E - A + A^2$。