题目
下列命题正确的是()A. 初等矩阵的平方是初等矩阵B. 两个初等矩阵的乘积是初等矩阵C. 初等矩阵的转置是初等矩阵D. 初等矩阵是初等矩阵的负矩阵
下列命题正确的是()
A. 初等矩阵的平方是初等矩阵
B. 两个初等矩阵的乘积是初等矩阵
C. 初等矩阵的转置是初等矩阵
D. 初等矩阵是初等矩阵的负矩阵
题目解答
答案
C. 初等矩阵的转置是初等矩阵
解析
步骤 1:定义初等矩阵
初等矩阵是通过执行基本行或列变换(如交换两行、将一行乘以非零常数、将一行的倍数加到另一行)得到的单位矩阵。初等矩阵有三种类型:交换矩阵、倍乘矩阵和倍加矩阵。
步骤 2:分析选项A
初等矩阵的平方不一定是初等矩阵。例如,考虑一个倍加矩阵,它将第一行的倍数加到第二行。这个矩阵的平方将第一行的倍数加到第二行两次,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。
步骤 3:分析选项B
两个初等矩阵的乘积不一定是初等矩阵。例如,考虑两个倍加矩阵,一个将第一行的倍数加到第二行,另一个将第二行的倍数加到第三行。这两个矩阵的乘积将第一行的倍数加到第三行,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。
步骤 4:分析选项C
初等矩阵的转置是初等矩阵。因为初等矩阵是通过基本行变换得到的,而转置操作将行变换转换为列变换,因此初等矩阵的转置仍然是初等矩阵。
步骤 5:分析选项D
初等矩阵的负矩阵不一定是初等矩阵。例如,考虑一个倍乘矩阵,它将一行乘以非零常数。这个矩阵的负矩阵将一行乘以负的非零常数,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。
初等矩阵是通过执行基本行或列变换(如交换两行、将一行乘以非零常数、将一行的倍数加到另一行)得到的单位矩阵。初等矩阵有三种类型:交换矩阵、倍乘矩阵和倍加矩阵。
步骤 2:分析选项A
初等矩阵的平方不一定是初等矩阵。例如,考虑一个倍加矩阵,它将第一行的倍数加到第二行。这个矩阵的平方将第一行的倍数加到第二行两次,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。
步骤 3:分析选项B
两个初等矩阵的乘积不一定是初等矩阵。例如,考虑两个倍加矩阵,一个将第一行的倍数加到第二行,另一个将第二行的倍数加到第三行。这两个矩阵的乘积将第一行的倍数加到第三行,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。
步骤 4:分析选项C
初等矩阵的转置是初等矩阵。因为初等矩阵是通过基本行变换得到的,而转置操作将行变换转换为列变换,因此初等矩阵的转置仍然是初等矩阵。
步骤 5:分析选项D
初等矩阵的负矩阵不一定是初等矩阵。例如,考虑一个倍乘矩阵,它将一行乘以非零常数。这个矩阵的负矩阵将一行乘以负的非零常数,这不再是基本行变换,因此不是初等矩阵。