17.判断题设A,B都是n阶方阵,若A和B都是对称阵,则AB也是对称阵.()A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查对称矩阵的性质及矩阵乘法的转置运算规则,重点在于理解矩阵乘法的交换律是否成立。
解题核心思路:
- 对称矩阵的定义:若矩阵$A$满足$A^T = A$,则$A$是对称矩阵。
- 矩阵乘积的转置规则:$(AB)^T = B^T A^T$。
- 关键矛盾点:若$AB$是对称矩阵,则需满足$(AB)^T = AB$,即$BA = AB$。但矩阵乘法一般不满足交换律,因此结论不成立。
破题关键:通过构造反例验证命题不成立,强调交换律不成立是解题的核心突破口。
步骤1:分析对称矩阵的乘积性质
已知$A$和$B$均为对称矩阵,即$A^T = A$,$B^T = B$。
计算$AB$的转置:
$(AB)^T = B^T A^T = BA.$
若$AB$是对称矩阵,则需满足$(AB)^T = AB$,即$BA = AB$。
步骤2:验证交换律是否成立
矩阵乘法一般不满足交换律,即$AB \neq BA$。例如:
取$A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 1 \end{pmatrix}$,$B = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 2 \end{pmatrix}$,均为对称矩阵。
计算$AB$和$BA$:
$AB = \begin{pmatrix} 1 \cdot 1 + 2 \cdot 0 & 1 \cdot 0 + 2 \cdot 2 \\ 2 \cdot 1 + 1 \cdot 0 & 2 \cdot 0 + 1 \cdot 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 4 \\ 2 & 2 \end{pmatrix},$
$BA = \begin{pmatrix} 1 \cdot 1 + 0 \cdot 2 & 1 \cdot 2 + 0 \cdot 1 \\ 0 \cdot 1 + 2 \cdot 2 & 0 \cdot 2 + 2 \cdot 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 4 & 2 \end{pmatrix}.$
显然$AB \neq BA$,故$AB$的转置$BA \neq AB$,因此$AB$不是对称矩阵。
结论:原命题错误,答案为B. 错。