题目
设A B是'阶方阵,k为正整数,则等式成立的一个充分条件是() A. A B都是对称矩阵B. A B都是可逆矩阵C. A^2-B^2= (A-B)(A+B) D. A B都是n阶方阵
设A B是'阶方阵,k为正整数,则等式成立的一个充分条件是()
- A. A B都是对称矩阵
- B. A B都是可逆矩阵
- C. $$ A^2-B^2= (A-B)(A+B) $$
- D. A B都是n阶方阵
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查矩阵运算中的乘法交换律对等式成立的影响,以及充分条件的判断。
解题核心思路:
题目要求找出等式成立的充分条件。关键在于分析选项中各条件是否能保证等式成立。特别地,矩阵乘法不满足交换律,因此展开等式时需注意$AB$与$BA$是否相等。
破题关键点:
- 选项C的等式$A^2 - B^2 = (A - B)(A + B)$成立的充要条件是$AB = BA$。因此,若选项C成立,则说明$A$与$B$可交换,从而可能保证其他相关等式成立。
选项分析
选项A:$A$和$B$都是对称矩阵
对称矩阵满足$A^T = A$,$B^T = B$,但对称矩阵相乘不一定可交换(即$AB \neq BA$)。因此,无法保证$(A - B)(A + B) = A^2 - B^2$,故不是充分条件。
选项B:$A$和$B$都是可逆矩阵
可逆矩阵的乘积仍可逆,但可逆性与矩阵是否可交换无关。即使$A$和$B$可逆,若$AB \neq BA$,等式仍不成立,故不是充分条件。
选项C:$A^2 - B^2 = (A - B)(A + B)$
展开右边得:
$(A - B)(A + B) = A^2 + AB - BA - B^2.$
若等式成立,则需满足$AB - BA = 0$,即$AB = BA$。此时矩阵可交换,能保证许多涉及$A$和$B$的运算(如幂运算)展开形式与标量情形一致。因此,选项C是充分条件。
选项D:$A$和$B$都是$n$阶方阵
题目已明确$A$和$B$为$n$阶方阵,此选项为无关条件,无法保证等式成立。