题目
任意方阵都可以通过初等行变换化为单位矩阵。A. 正确B. 错误
任意方阵都可以通过初等行变换化为单位矩阵。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查对方阵进行初等行变换的理解,以及矩阵可逆性的判断。
解题核心思路:
初等行变换的本质是保持矩阵的行等价性,而只有可逆矩阵(即行列式不为零的矩阵)才能通过初等行变换化为单位矩阵。若矩阵不可逆(如行列式为零),则无法完成此变换。
破题关键点:
- 明确初等行变换的定义及其对矩阵可逆性的影响。
- 理解只有可逆矩阵才能化为单位矩阵,而存在大量不可逆矩阵(如行列式为零的矩阵)无法满足条件。
关键结论:
并非所有方阵均可通过初等行变换化为单位矩阵,仅可逆矩阵(非奇异矩阵)可以做到。
具体分析:
- 初等行变换的性质:初等行变换是可逆的,且每次变换相当于在原矩阵左侧乘以一个初等矩阵。
- 可逆矩阵的判定:若方阵 $A$ 可逆(即 $\det(A) \neq 0$),则存在初等矩阵 $E_1, E_2, \dots, E_k$,使得 $E_k \cdots E_1 A = I$(单位矩阵)。
- 不可逆矩阵的反例:例如,矩阵 $A = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$ 的行列式为 $0$,无法通过行变换得到 $\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$。
结论:题目中的“任意方阵”包含不可逆矩阵,因此命题错误。