题目
设 A 与 B 为 4 阶方阵,alpha, beta, gamma_2, gamma_3, gamma_4 均为 4 维列向量,A = (alpha, gamma_1, gamma_2, gamma_3),|A| = 2,B = (beta, gamma_1, gamma_2, gamma_3),|B| = 1,则 |A + B| = ( )。A. 3;B. 6;C. 24;D. 12;
设 $A$ 与 $B$ 为 4 阶方阵,$\alpha, \beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4$ 均为 4 维列向量,$A = (\alpha, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3)$,$|A| = 2$,$B = (\beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3)$,$|B| = 1$,则 $|A + B| = (\quad)$。
A. 3;
B. 6;
C. 24;
D. 12;
题目解答
答案
C. 24;
解析
本题考查方阵行列式的性质。解题思路是先根据矩阵加法求出$A + B$,再利用行列式的性质对$\vert A + B\vert$进行化简,最后结合已知条件计算出结果。
- 计算$A + B$:
已知$A = (\alpha, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3)$,$B = (\beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3)$,根据矩阵加法的定义,两个矩阵相加是对应元素相加,则可得:
$A + B = (\alpha + \beta, \gamma_1 + \gamma_1, \gamma_2 + \gamma_2, \gamma_3 + \gamma_3)= (\alpha + \beta, 2\gamma_1, 2\gamma_2, 2\gamma_3)$ - 计算$\vert A + B\vert$:
根据行列式的性质:若$n$阶方阵某一行(列)的元素都是两个数之和,则此行列式等于两个行列式之和;若$n$阶方阵某一行(列)中所有元素都乘以同一个数$k$,等于用数$k$乘此行列式。
对$\vert A + B\vert=\vert\alpha + \beta, 2\gamma_1, 2\gamma_2, 2\gamma_3\vert$,先将第二、三、四列的公因子$2$提出,可得:
$\vert A + B\vert = 2\times2\times2\times\vert\alpha + \beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert= 8\times\vert\alpha + \beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert$
再将$\vert\alpha + \beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert$拆分为两个行列式之和,即:
$\vert\alpha + \beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert=\vert\alpha, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert + \vert\beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert$ - 结合已知条件计算结果:
已知$\vert A\vert = \vert\alpha, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert = 2$,$\vert B\vert = \vert\beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert = 1$,将其代入上式可得:
$\vert A + B\vert = 8\times(\vert\alpha, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert + \vert\beta, \gamma_1, \gamma_2, \gamma_3\vert)= 8\times(2 + 1)= 8\times3 = 24$