题目
设n阶方阵A满足 A^2=0 ,则必有( )A. A+E 不可逆B. A-E 可逆C. A 可逆D. A=0
设n阶方阵A满足$ A^2=0 $,则必有( )
A. $ A+E $不可逆
B. $ A-E $可逆
C. A 可逆
D. $ A=0 $
题目解答
答案
B. $ A-E $可逆
解析
考查要点:本题主要考查幂零矩阵的性质及其相关矩阵的可逆性判断。
解题核心思路:利用幂零矩阵的特征值均为0这一关键性质,分析各选项中矩阵的特征值,进而判断其可逆性。
破题关键点:
- 幂零矩阵的特征值均为0,因此与单位矩阵相加减后,特征值可确定;
- 矩阵可逆的充要条件是其行列式非零,而行列式等于特征值的乘积。
选项分析
选项A:$A+E$不可逆
- 特征值分析:若$A$的特征值为$0$,则$A+E$的特征值为$0+1=1$。
- 行列式计算:$\det(A+E) = 1 \times 1 \times \cdots \times 1 = 1 \neq 0$,故$A+E$可逆。
- 结论:选项A错误。
选项B:$A-E$可逆
- 特征值分析:若$A$的特征值为$0$,则$A-E$的特征值为$0-1=-1$。
- 行列式计算:$\det(A-E) = (-1)^n \neq 0$,故$A-E$可逆。
- 结论:选项B正确。
选项C:$A$可逆
- 行列式分析:幂零矩阵$A$满足$A^2=0$,其行列式$\det(A)=0$,故$A$不可逆。
- 结论:选项C错误。
选项D:$A=0$
- 反例:存在非零矩阵满足$A^2=0$,例如分块矩阵$\begin{pmatrix}0 & 1 \\ 0 & 0\end{pmatrix}$。
- 结论:选项D错误。