设 A^2 - A - 2E = 0,则 (A - E)^-1 = ____
设 $A^2 - A - 2E = 0$,则 $(A - E)^{-1} = \_\_\_\_$
题目解答
答案
由题意,已知 $ A^2 - A - 2E = 0 $,可化简为 $ A^2 - A = 2E $。
将等式两边同时加 $ E $,得:
$A^2 - A + E = 3E$
提取公因式 $ (A - E) $:
$(A - E)A + E = 3E \quad \Rightarrow \quad (A - E)A = 2E$
但发现此路径复杂,换一种方法。
将原式 $ A^2 - A = 2E $ 变形为:
$A(A - E) = 2E$
两边同时右乘 $ (A - E)^{-1} $(假设存在):
$A = 2E(A - E)^{-1}$
这显然不直接帮助求解。
于是,尝试直接构造 $ (A - E)^{-1} $。
观察 $ A^2 - A = 2E $,可写成:
$A(A - E) = 2E$
两边同时右乘 $ \frac{1}{2}(A - E)^{-1} $:
$A \cdot \frac{1}{2}(A - E)^{-1} = E$
这表明 $ \frac{1}{2}(A - E)^{-1} $ 是 $ A $ 的逆矩阵,但不符合要求。
正确方法是:
$A^2 - A = 2E \quad \Rightarrow \quad A(A - E) = 2E$
两边同时左乘 $ \frac{1}{2}(A - E)^{-1} $:
$\frac{1}{2}(A - E)^{-1}A(A - E) = E$
这表明 $ \frac{1}{2}A $ 是 $ (A - E)^{-1} $ 的右逆。
但更简洁的方法是:
$A^2 - A = 2E \quad \Rightarrow \quad (A - E)A = A^2 - A = 2E$
因此,
$(A - E) \cdot \frac{1}{2}A = E$
这表明 $ (A - E)^{-1} = \frac{1}{2}A $。
答案:
$(A - E)^{-1} = \frac{1}{2}A$