题目
4.判断 n阶初等矩阵与n阶单位矩阵等价。A. √B. ×
4.判断 $n$阶初等矩阵与$n$阶单位矩阵等价。
A. √
B. ×
题目解答
答案
A
解析
考查要点:本题主要考查初等矩阵与矩阵等价的概念,以及两者之间的关系。
解题核心思路:
- 初等矩阵是由单位矩阵经过一次初等变换得到的可逆矩阵,其秩为$n$。
- 矩阵等价的定义是存在可逆矩阵$P$和$Q$,使得$PAQ = B$。对于$n$阶方阵,若秩相等则等价。
- 初等矩阵与单位矩阵均为$n$阶且秩为$n$,因此它们等价。
破题关键点:
- 明确初等矩阵的可逆性及秩为$n$。
- 理解等价矩阵的秩相同且均为$n$阶时必然等价。
初等矩阵的性质:
- 初等矩阵由单位矩阵通过一次初等行或列变换得到。
- 初等矩阵均为可逆矩阵,其行列式不为零,秩为$n$。
矩阵等价的判定:
- 若两个$n$阶矩阵秩均为$n$,则它们可以通过有限次初等变换相互转化,即等价。
- 单位矩阵是初等矩阵的特例(未进行任何变换时),而初等矩阵本身可逆,因此初等矩阵与单位矩阵的秩均为$n$,满足等价条件。
结论:
$n$阶初等矩阵与$n$阶单位矩阵等价,答案为A.√。