题目
设A,B是两个相似的矩阵,则下列结论不正确的是()。A. 与B的秩相同;B. A与B的特征值相同;C. A与B的特征矩阵相同;D. A与B的行列式相同;
设A,B是两个相似的矩阵,则下列结论不正确的是()。
A. 与B的秩相同;
B. A与B的特征值相同;
C. A与B的特征矩阵相同;
D. A与B的行列式相同;
题目解答
答案
C. A与B的特征矩阵相同;
解析
考查要点:本题主要考查矩阵相似的性质,需明确相似矩阵的特征矩阵是否相同。
解题核心思路:
- 相似矩阵的定义:若矩阵$A$与$B$相似,则存在可逆矩阵$P$,使得$B = P^{-1}AP$。
- 关键性质:相似矩阵具有相同的秩、行列式、特征值,但特征矩阵不一定相同(除非$P$为单位矩阵)。
- 破题关键:理解特征矩阵的定义,分析相似变换对特征矩阵的影响。
选项分析:
-
选项A:相似矩阵的秩相同。
- 由相似变换不改变矩阵的秩,故正确。
-
选项B:相似矩阵的特征值相同。
- 相似矩阵具有相同的特征方程,因此特征值(包括代数重数)相同,故正确。
-
选项C:相似矩阵的特征矩阵相同。
- 特征矩阵定义为$\lambda I - A$。若$B = P^{-1}AP$,则:
$\lambda I - B = \lambda I - P^{-1}AP = P^{-1}(\lambda I)P - P^{-1}AP = P^{-1}(\lambda I - A)P$
可见,$B$的特征矩阵是$A$的特征矩阵经相似变换后的结果,除非$P$为单位矩阵,否则两者不同。因此该选项错误。
- 特征矩阵定义为$\lambda I - A$。若$B = P^{-1}AP$,则:
-
选项D:相似矩阵的行列式相同。
- 由行列式的性质:$\det(B) = \det(P^{-1}AP) = \det(A)$,故正确。