设 A=} a_(11) & a_(12) & ... & a_(1n) a_(21) & a_(22) & ... & a_(2n) vdots & vdots & ... & vdots a_(n1) & a_(n2) & ... & a_(nn) =(1)/(|A|)A^*。以上 7 个命题中,正确的命题个数是()A. 6B. 7C. 其他都不对D. 5
设 $A=\begin{pmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \cdots & \vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{pmatrix}$,记 $A^*=\begin{pmatrix} A_{11} & A_{21} & \cdots & A_{n1} \\ A_{12} & A_{22} & \cdots & A_{n2} \\ \vdots & \vdots & \cdots & \vdots \\ A_{1n} & A_{2n} & \cdots & A_{nn} \end{pmatrix}$,其中 $A_{ij}$ 是行列式 $|A|$ 中元素 $a_{ij}$ 的代数余子式,现有命题:(1) 当 $|A|\neq 0$ 时,有 $|A^*|=|A|^{n-1}$;(2) $AA^*=|A|E$;(3) $A^*A=|A|E$;(4) 设 $|A|\neq 0$,则 $(A^*)^{-1}=\frac{1}{|A|}A$;(5) 设 $A$ 是可逆矩阵,则 $A^*=\left|A\right|A^{-1}$;(6) $A^*=\frac{|A|E}{A}$;(7) 设 $A$ 是可逆矩阵,则 $A^{-1}=\frac{1}{|A|}A^*$。以上 7 个命题中,正确的命题个数是() A. 6 B. 7 C. 其他都不对 D. 5
题目解答
答案
解析
本题考查矩阵的伴随矩阵、行列式以及矩阵运算的相关知识。解题思路是根据伴随矩阵的性质、行列式的运算法则以及矩阵运算的规则,对每个命题逐一进行分析判断。
命题(1)
当$\vert A\vert\neq 0$时,由$A^* = \vert A\vert A^{-1}$,根据行列式的性质$\vert kA\vert\vert = k^n\vert A\vert$($k$为常数,$n$为矩阵的阶数),可得:
$\vert A^*\vert = \vert\vert A\vert A^{-1}\vert = \vert A\vert^n\vert A^{-1}\vert$
又因为$\vert A^{-1}\vert = \frac{1}{\vert A\vert}$,所以$\vert A^*\vert = \vert A\vert^n\cdot\frac{1}{\vert A\vert} = \vert A\vert^{n - 1}$,命题(1)正确。
命题(2)
根据伴随矩阵的性质,对于任意$n$阶矩阵$A$,都有$AA^* = \vert A\vert E$,其中$E$为$n$阶单位矩阵,命题(2)正确。
命题(3)
同理,对于任意$n$阶矩阵$A$,都有$A^*A = \vert A\vert E$,命题(3)正确。
命题(4)
对可逆矩阵$A$,有$A^* = \vert A\vert A^{-1}$,则$(A^*)^{-1} = (\vert A\vert A^{-1})^{-1}$
根据$(kA)^{-1} = \frac{1}{k}A^{-1}$($k$为常数),可得$(A^*)^{-1} = \frac{1}{\vert A\vert}(A^{-1})^{-1} = \frac{1}{\vert A\vert}A$,命题(4)正确。
命题(5)
当$A$是可逆矩阵时,根据伴随矩阵的定义和性质,有$A^* = \vert A\vert A^{-1}$,命题(5)正确。
命题(6)
表达式$\frac{\vert A\vert E}{A}$无意义,因为矩阵除法未定义,命题(6)错误。
命题(7)
当$A$是可逆矩阵时,由$A^* = \vert A\vert A^{-1}$,两边同时乘以$\frac{1}{\vert A\vert}$,可得$A^{-1} = \frac{1}{\vert A\vert}A^*$,命题(7)正确。