矩阵} 2 & 0 & 0 0 & 2 & 0 0 & 0 & 2 是()A. 纯量矩阵B. 单位矩阵C. 上三角形矩阵D. 下三角形矩阵
A. 纯量矩阵
B. 单位矩阵
C. 上三角形矩阵
D. 下三角形矩阵
题目解答
答案
A. 纯量矩阵
C. 上三角形矩阵
D. 下三角形矩阵
解析
本题考查矩阵的基本类型的判断,解题思路是根据纯量矩阵、单位矩阵、上三角形矩阵和下三角形矩阵的定义,逐一分析给定矩阵是否符合这些定义。
1. 纯量矩阵的判断
纯量矩阵的定义为:主对角线上元素都相等,其余元素都为零的方阵。
给定矩阵$A = \begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$,它是一个$3\times3$的方阵,主对角线上的元素$a_{11}=2$,$a_{22}=2$,$a_{33}=2$都相等,且其余元素$a_{12}=a_{13}=a_{21}=a_{23}=a_{31}=a_{32}=0$,满足纯量矩阵的定义,所以该矩阵是纯量矩阵。
2. 单位矩阵的判断
单位矩阵的定义为:主对角线上元素都为$1$,其余元素都为零的方阵。
给定矩阵$A = \begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$,主对角线上的元素为$2$,并非都为$1$,不满足单位矩阵的定义,所以该矩阵不是单位矩阵。
3. 上三角形矩阵的判断
上三角形矩阵的定义为:主对角线下方的元素全为零的方阵。
给定矩阵$A = \begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$,主对角线下方的元素$a_{21}=0$,$a_{31}=0$,$a_{32}=0$,都为零,满足上三角形矩阵的定义,所以该矩阵是上三角形矩阵。
4. 下三角形矩阵的判断
下三角形矩阵的定义为:主对角线上方的元素全为零的方阵。
给定矩阵$A = \begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}$,主对角线上方的元素$a_{12}=0$,$a_{13}=0$,$a_{23}=0$,都为零,满足下三角形矩阵的定义,所以该矩阵是下三角形矩阵。