题目
设α 1 、α 2 、α 3 均为3维列向量,记矩阵A=(α 1 ,α 2 ,α 3 ) B=(α 1 +α 2 +α 3 ,α 1 +2α 2 +4α 3 ,α 1 +3α 2 +9α 3 )。如果|A|=1,那么|B|=_.__.
设α 1 、α 2 、α 3 均为3维列向量,记矩阵A=(α 1 ,α 2 ,α 3 ) B=(α 1 +α 2 +α 3 ,α 1 +2α 2 +4α 3 ,α 1 +3α 2 +9α 3 )。如果|A|=1,那么|B|=
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题目解答
答案
答: 2
解析
考查要点:本题主要考查行列式的性质,特别是矩阵列变换对行列式的影响,以及利用矩阵乘法分解行列式的计算方法。
解题核心思路:
将矩阵$B$表示为$A$与另一个矩阵$C$的乘积,即$B = A \cdot C$,从而利用行列式的乘法性质$|B| = |A| \cdot |C|$。关键在于构造矩阵$C$并计算其行列式。
破题关键点:
- 识别列线性组合关系:矩阵$B$的各列是$A$列向量的线性组合,需明确组合系数。
- 构造矩阵$C$:将组合系数排列成矩阵$C$,其列为$B$各列的系数向量。
- 计算$|C|$:通过展开式或行变换求行列式,最终结合$|A|=1$得到结果。
构造矩阵$C$
矩阵$B$的列向量可表示为:
- 第1列:$\alpha_1 + \alpha_2 + \alpha_3$,对应系数向量$[1, 1, 1]^T$;
- 第2列:$\alpha_1 + 2\alpha_2 + 4\alpha_3$,对应系数向量$[1, 2, 4]^T$;
- 第3列:$\alpha_1 + 3\alpha_2 + 9\alpha_3$,对应系数向量$[1, 3, 9]^T$。
因此,矩阵$C$为:
$C = \begin{bmatrix}1 & 1 & 1 \\1 & 2 & 3 \\1 & 4 & 9\end{bmatrix}$
计算$|C|$
展开行列式:
$\begin{aligned}|C| &= 1 \cdot \begin{vmatrix}2 & 3 \\ 4 & 9\end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix}1 & 3 \\ 1 & 9\end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix}1 & 2 \\ 1 & 4\end{vmatrix} \\
&= 1 \cdot (2 \cdot 9 - 3 \cdot 4) - 1 \cdot (1 \cdot 9 - 3 \cdot 1) + 1 \cdot (1 \cdot 4 - 2 \cdot 1) \\
&= 1 \cdot 6 - 1 \cdot 6 + 1 \cdot 2 \\
&= 2.
\end{aligned}$
结合$|A|=1$
根据行列式的乘法性质:
$|B| = |A| \cdot |C| = 1 \cdot 2 = 2.$