15.(5.0分)2.若n阶方阵A、B、C,满足AB=AC,则B=C。A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
本题考查矩阵乘法的性质。解题的关键在于明确矩阵乘法与普通数的乘法的区别,普通数的乘法中若$ab = ac$且$a\neq0$,则$b = c$,但矩阵乘法不满足这样的消去律,需要通过分析矩阵$A$是否可逆来判断能否由$AB = AC$推出$B = C$。
下面进行详细分析:
已知$AB = AC$,将其移项可得$AB - AC = 0$,根据矩阵乘法分配律,可进一步得到$A(B - C)=0$。
若矩阵$A$可逆,即存在$A^{-1}$,使得$A^{-1}A = I$($I$为$n$阶单位矩阵)。
在$A(B - C)=0$两边同时左乘$A^{-1}$,得到$A^{-1}A(B - C)=A^{-1}0$。
因为$A^{-1}A = I$,$A^{-1}0 = 0$,所以$I(B - C)=0$,又因为$I$与任何矩阵相乘都等于该矩阵本身,即$B - C = 0$,从而$B = C$。
然而,若矩阵$A$不可逆,就不能在$A(B - C)=0$两边同时左乘$A^{-1}$,也就无法得出$B = C$。
例如,设$A=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}$,$B=\begin{pmatrix}1&1\\1&1\end{pmatrix}$,$C=\begin{pmatrix}1&1\\2&2\end{pmatrix}$。
计算$AB$:
$AB=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}\begin{pmatrix}1&1\\1&1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1\times1 + 0\times1&1\times1 + 0\times1\\0\times1 + 0\times1&0\times1 + 0\times1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1&1\\0&0\end{pmatrix}$
计算$AC$:
$AC=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix}\begin{pmatrix}1&1\\2&2\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1\times1 + 0\times2&1\times1 + 0\times2\\0\times1 + 0\times2&0\times1 + 0\times2\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1&1\\0&0\end{pmatrix}$
此时$AB = AC$,但$B\neq C$。