题目
2.单选题(2分)设A、B均为n阶矩阵,当()时,有(A+B)(A-B)=A^2-B^2.A. 矩阵A,B均可逆B. AB=BAC. 矩阵A可逆D. 矩阵B可逆
2.单选题(2分)
设A、B均为n阶矩阵,当()时,有
$(A+B)(A-B)=A^{2}-B^{2}$.
A. 矩阵A,B均可逆
B. AB=BA
C. 矩阵A可逆
D. 矩阵B可逆
题目解答
答案
B. AB=BA
解析
考查要点:本题主要考查矩阵乘法的性质,特别是矩阵乘法不满足交换律的特点,以及如何通过展开表达式寻找等式成立的条件。
解题核心思路:将左边的表达式$(A+B)(A-B)$展开,对比右边的$A^2 - B^2$,分析中间项的抵消条件,从而确定矩阵$A$和$B$需要满足的关系。
破题关键点:展开后发现中间项为$-AB + BA$,若等式成立,则必须满足$AB = BA$,即矩阵$A$和$B$可交换。
将左边$(A+B)(A-B)$展开:
$\begin{aligned}(A+B)(A-B) &= A(A-B) + B(A-B) \\&= A^2 - AB + BA - B^2.\end{aligned}$
右边为$A^2 - B^2$。要使等式成立,需满足:
$A^2 - AB + BA - B^2 = A^2 - B^2.$
消去相同项$A^2$和$-B^2$后,得到:
$-AB + BA = 0 \quad \Rightarrow \quad AB = BA.$
因此,当且仅当$A$与$B$可交换(即$AB = BA$)时,原等式成立。