题目
14.(5.0分)若A,B均为n阶方阵,则有(A+B)^2=A^2+2AB+B^2成立。A. 对B. 错
14.(5.0分)若A,B均为n阶方阵,则有$(A+B)^{2}=A^{2}+2AB+B^{2}$成立。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查矩阵乘法的基本性质,特别是矩阵乘法不满足交换律这一关键点。
解题核心思路:
展开左边$(A+B)^2$,与右边$A^2 + 2AB + B^2$对比,分析等式成立的条件。若发现等式成立需要额外条件(如$AB=BA$),而题目未给出该条件,则原命题不成立。
破题关键点:
- 矩阵乘法不满足交换律,即$AB \neq BA$一般成立。
- 展开左边后,对比两边的表达式,发现等式成立的充要条件是$AB + BA = 2AB$,即$BA = AB$,而这一条件不必然成立。
-
展开左边表达式:
根据矩阵乘法的分配律,展开$(A+B)^2$:
$(A+B)^2 = (A+B)(A+B) = A^2 + AB + BA + B^2.$ -
对比右边表达式:
题目右边为$A^2 + 2AB + B^2$。将两边对比,可得:
$A^2 + AB + BA + B^2 \quad \text{与} \quad A^2 + 2AB + B^2.$ -
分析等式成立条件:
若两边相等,则需满足:
$AB + BA = 2AB \quad \Rightarrow \quad BA = AB.$
但矩阵乘法不满足交换律,即$AB \neq BA$一般成立,因此等式不恒成立。