题目
设A是三阶方阵,A^*是A的伴随矩阵,如果|A|=-2,则|(2A)^-1-A^*|=____.A. (125)/(16)B. -(125)/(16)C. (5)/(4)D. -(5)/(4)
设$A$是三阶方阵,$A^*$是$A$的伴随矩阵,如果$|A|=-2$,则$|(2A)^{-1}-A^*|=$____.
A. $\frac{125}{16}$
B. $-\frac{125}{16}$
C. $\frac{5}{4}$
D. $-\frac{5}{4}$
题目解答
答案
B. $-\frac{125}{16}$
解析
考查要点:本题主要考查伴随矩阵、逆矩阵的性质,以及行列式的运算规律。
解题思路:
- 利用伴随矩阵与逆矩阵的关系:当矩阵$A$可逆时,$A^* = |A|A^{-1}$。
- 化简表达式:将$(2A)^{-1}$和$A^*$分别用$A^{-1}$表示,合并同类项。
- 行列式运算:结合标量乘法对行列式的影响,逐步计算最终结果。
关键点:正确应用伴随矩阵与逆矩阵的关系,以及行列式的乘法性质。
步骤1:化简$(2A)^{-1}$
根据逆矩阵的性质,$(kA)^{-1} = \frac{1}{k}A^{-1}$,得:
$(2A)^{-1} = \frac{1}{2}A^{-1}.$
步骤2:化简$A^*$
由伴随矩阵与逆矩阵的关系$A^* = |A|A^{-1}$,已知$|A| = -2$,得:
$A^* = -2A^{-1}.$
步骤3:合并表达式
将$(2A)^{-1}$与$A^*$代入原式:
$\begin{aligned}(2A)^{-1} - A^* &= \frac{1}{2}A^{-1} - (-2A^{-1}) \\&= \left( \frac{1}{2} + 2 \right)A^{-1} \\&= \frac{5}{2}A^{-1}.\end{aligned}$
步骤4:计算行列式
利用行列式的性质:
$\begin{aligned}\left| \frac{5}{2}A^{-1} \right| &= \left( \frac{5}{2} \right)^3 |A^{-1}| \\&= \frac{125}{8} \cdot \frac{1}{|A|} \quad (\because |A^{-1}| = \frac{1}{|A|}) \\&= \frac{125}{8} \cdot \frac{1}{-2} \\&= -\frac{125}{16}.\end{aligned}$