题目
下列正确的是:A. (A^T)^T = AB. (A + B)^T = A^T + B^TC. (AB)^T = A^T B^TD. 对于任意矩阵A,A^T A必为对称阵
下列正确的是:
A. $(A^T)^T = A$
B. $(A + B)^T = A^T + B^T$
C. $(AB)^T = A^T B^T$
D. 对于任意矩阵$A$,$A^T A$必为对称阵
题目解答
答案
ABD
A. $(A^T)^T = A$
B. $(A + B)^T = A^T + B^T$
D. 对于任意矩阵$A$,$A^T A$必为对称阵
A. $(A^T)^T = A$
B. $(A + B)^T = A^T + B^T$
D. 对于任意矩阵$A$,$A^T A$必为对称阵
解析
本题考查矩阵转置的基本性质,需掌握以下关键点:
- 转置的转置等于原矩阵;
- 矩阵加法的转置等于转置后的加法;
- 矩阵乘法的转置等于转置后的逆序乘法;
- 矩阵与其转置的乘积必为对称矩阵。
选项A
$(A^T)^T = A$
转置操作的本质是将矩阵的行与列互换。对矩阵$A$转置两次后,行和列会被两次互换,最终恢复原矩阵。因此该等式成立。
选项B
$(A + B)^T = A^T + B^T$
矩阵加法的转置运算可以分解为各自转置后再相加。例如,设$A = [a_{ij}]$,$B = [b_{ij}]$,则$(A + B)^T$的第$i$行第$j$列为$a_{ji} + b_{ji}$,而$A^T + B^T$的对应元素也为$a_{ji} + b_{ji}$,因此等式成立。
选项C
$(AB)^T = A^T B^T$
矩阵乘法的转置运算需逆序进行,即$(AB)^T = B^T A^T$。若直接按$A^T B^T$计算,当$A$和$B$的维度不满足$B^T$可与$A^T$相乘时,会导致维度不匹配。因此该等式错误。
选项D
对于任意矩阵$A$,$A^T A$必为对称阵
验证对称性需满足$(A^T A)^T = A^T A$。计算左边:
$(A^T A)^T = A^T (A^T)^T = A^T A$
因此$A^T A$是对称矩阵。