5.(1.0分)设A,B均为n阶方阵,则下列命题正确的是()A. 若A,B皆不可逆,则A+B也不可逆B. 若AB不可逆,则A,B都不可逆C. 若AB可逆,则A,B都可逆D. 若A可逆,则kA可逆
A. 若A,B皆不可逆,则A+B也不可逆
B. 若AB不可逆,则A,B都不可逆
C. 若AB可逆,则A,B都可逆
D. 若A可逆,则kA可逆
题目解答
答案
解析
本题主要考察矩阵可逆性的相关性质,需逐一分析各选项的正确性:
选项A:若A,B皆不可逆,则A+B也不可逆
错误。反例:设$A = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$,$B = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}$,则$A,B$的行列式均为0(不可逆),但$A+B = \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix}$,行列式为$-1 \neq 0$(可逆),故该选项不成立。
选项B:若AB不可逆,则A,B都不可逆
错误。反例:设$A = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$(可逆,行列式1),$B = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$(不可逆,行列式0),则$AB = B$(不可逆),但$A$可逆,故该选项不成立。
选项C:若AB可逆,则A,B都可逆
正确。证明:若$AB$可逆,则存在$(AB)^{-1}$使得$(AB)(AB)^{-1} = E$。令$A^{-1} = B(AB)^{-1}$,$B^{-1} = (AB)^{-1}A$,则:
$A(A^{-1}) = A[B(AB)^{-1}] = (AB)(AB)^{-1} = E$,故$A$可逆;
$B^{-1}A = (AB)^{-1}A$,则$(B^{-1}A)B = (AB)^{-1}(AB) = E$,故$B$可逆。因此$A,B$都可逆。
选项D:若A可逆,则kA可逆
错误。反例:设$A = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$(可逆),$k=0$,则$kA = O$(不可逆),故该选项不成立。