题目
设 n 阶方阵 A 的行列式 |A|=(1)/(3), 则 |((1)/(3)A)^-1-15A^*|= ().A. 3cdot2^nB. 3cdot(-2)^nC. 3cdot2^n+1D. 3cdot(-2)^n+1
设 $n$ 阶方阵 $A$ 的行列式 $|A|=\frac{1}{3}$, 则 $|\left(\frac{1}{3}A\right)^{-1}-15A^{*}|=$ ().
A. $3\cdot2^n$
B. $3\cdot(-2)^n$
C. $3\cdot2^{n+1}$
D. $3\cdot(-2)^{n+1}$
题目解答
答案
B. $3\cdot(-2)^n$
解析
考查要点:本题主要考查矩阵的逆矩阵、伴随矩阵的性质,以及行列式的运算规则。
解题核心思路:
- 利用伴随矩阵与逆矩阵的关系,将题目中的表达式转化为仅含$A^{-1}$的形式;
- 化简表达式,提取公共因子;
- 应用行列式的性质,结合已知条件$|A| = \frac{1}{3}$,计算最终结果。
破题关键点:
- 伴随矩阵公式:$A^* = |A|A^{-1}$;
- 标量乘矩阵的行列式:$|kA| = k^n |A|$;
- 逆矩阵的行列式:$|A^{-1}| = \frac{1}{|A|}$。
步骤1:化简$\left(\frac{1}{3}A\right)^{-1}$
根据逆矩阵的性质,$(kA)^{-1} = \frac{1}{k}A^{-1}$,得:
$\left(\frac{1}{3}A\right)^{-1} = 3A^{-1}.$
步骤2:化简$15A^*$
利用伴随矩阵与逆矩阵的关系$A^* = |A|A^{-1}$,代入$|A| = \frac{1}{3}$:
$15A^* = 15 \cdot \frac{1}{3}A^{-1} = 5A^{-1}.$
步骤3:合并表达式
原式化简为:
$\left(\frac{1}{3}A\right)^{-1} - 15A^* = 3A^{-1} - 5A^{-1} = -2A^{-1}.$
步骤4:计算行列式
应用行列式的性质:
$|-2A^{-1}| = (-2)^n |A^{-1}| = (-2)^n \cdot \frac{1}{|A|} = (-2)^n \cdot 3.$