题目
设 A, B 均为 n 阶可逆矩阵,则下列表达式不正确的是 _______。A. |AB| = |BA|B. |A^-1| = |A|^-1C. (A^top)^-1 = (A^-1)^topD. (AB)^-1 = A^-1B^-1
设 $A, B$ 均为 $n$ 阶可逆矩阵,则下列表达式不正确的是 _______。
A. $|AB| = |BA|$
B. $|A^{-1}| = |A|^{-1}$
C. $\left(A^{\top}\right)^{-1} = \left(A^{-1}\right)^{\top}$
D. $(AB)^{-1} = A^{-1}B^{-1}$
题目解答
答案
D. $(AB)^{-1} = A^{-1}B^{-1}$
解析
本题考查矩阵行列式和逆矩阵的性质,需判断四个选项中哪一个是错误的。解题核心在于掌握以下关键点:
- 行列式的乘积性质:$|AB| = |A||B| = |B||A| = |BA|$;
- 逆矩阵的行列式:$|A^{-1}| = |A|^{-1}$;
- 转置与逆的交换性:$(A^{\top})^{-1} = (A^{-1})^{\top}$;
- 矩阵乘积的逆矩阵:$(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1}$(注意顺序反转)。
破题关键在于选项D的逆矩阵展开顺序是否正确。
选项分析
A. $|AB| = |BA|$
- 正确性:根据行列式的乘积性质,$|AB| = |A||B|$,而$|BA| = |B||A|$,由于标量乘法交换律,$|AB| = |BA|$成立。
B. $|A^{-1}| = |A|^{-1}$
- 正确性:由逆矩阵的行列式公式,$|A^{-1}| = \frac{1}{|A|} = |A|^{-1}$,显然成立。
C. $\left(A^{\top}\right)^{-1} = \left(A^{-1}\right)^{\top}$
- 正确性:转置运算与逆运算可交换,即$(A^{\top})^{-1} = (A^{-1})^{\top}$,可通过$(A^{\top})(A^{-1})^{\top} = (A^{-1}A)^{\top} = I$验证。
D. $(AB)^{-1} = A^{-1}B^{-1}$
- 错误性:矩阵乘积的逆矩阵应满足$(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1}$(顺序反转),而选项中顺序未反转,因此错误。