题目
设 3 times 3 阶矩阵 A = (alpha_1, beta, gamma), B = (alpha_2, beta, gamma), 其中 alpha_1, alpha_2, beta, gamma 均为 3 维列向量. 若 |A| = 2, |B| = -1, 则 |A + B| = A. 4B. -4C. 2D. 1
设 $3 \times 3$ 阶矩阵 $A = (\alpha_1, \beta, \gamma)$, $B = (\alpha_2, \beta, \gamma)$, 其中 $\alpha_1, \alpha_2, \beta, \gamma$ 均为 $3$ 维列向量. 若 $|A| = 2$, $|B| = -1$, 则 $|A + B| = $
A. 4
B. -4
C. 2
D. 1
题目解答
答案
A. 4
解析
本题考查矩阵加法、行列式的性质以及行列式的计算。解题的关键在于先根据矩阵加法求出$A + B$,再利用行列式的性质将$\vert A + B\vert$进行化简,最后结合已知条件计算出结果。
- 计算$A + B$:
已知$A = (\alpha_1, \beta, \gamma)$,$B = (\alpha_2, \beta, \gamma)$,根据矩阵加法的规则,对应元素相加,可得$A + B = (\alpha_1 + \alpha_2, \beta + \beta, \gamma + \gamma)= (\alpha_1 + \alpha_2, 2\beta, 2\gamma)$。 - 计算$\vert A + B\vert$:
根据行列式的性质:若行列式某一行(列)的元素都是两个数之和,则此行列式等于两个行列式之和;若行列式某一行(列)的所有元素都乘以数$k$,则行列式的值等于原行列式的值乘以$k$。- 先将$\vert A + B\vert=\vert\alpha_1 + \alpha_2, 2\beta, 2\gamma\vert$中第二列和第三列的公因子$2$提出来,可得$\vert A + B\vert = 2\times2\times\vert\alpha_1 + \alpha_2, \beta, \gamma\vert = 4\times\vert\alpha_1 + \alpha_2, \beta, \gamma\vert$。
- 再将$\vert\alpha_1 + \alpha_2, \beta, \gamma\vert$拆分为两个行列式之和,即$\vert\alpha_1 + \alpha_2, \beta, \gamma\vert=\vert\alpha_1, \beta, \gamma\vert + \vert\alpha_2, \beta, \gamma\vert$。
- 结合已知条件计算结果:
已知$\vert A\vert = \vert\alpha_1, \beta, \gamma\vert = 2$,$\vert B\vert = \vert\alpha_2, \beta, \gamma\vert = -1$,将其代入上式可得:
$\vert A + B\vert = 4\times(\vert\alpha_1, \beta, \gamma\vert + \vert\alpha_2, \beta, \gamma\vert)= 4\times(2 + (-1))$
$= 4\times1 = 4$