题目
设 A, B 都是 n 阶可逆矩阵,则 A+B 不一定为可逆矩阵。()A. 对B. 错
设 $A, B$ 都是 $n$ 阶可逆矩阵,则 $A+B$ 不一定为可逆矩阵。()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查可逆矩阵的性质以及对矩阵可逆性的判断。解题思路是通过举反例来证明“设$A, B$都是$n$阶可逆矩阵,则$A + B$不一定为可逆矩阵”这一说法的正确性。
下面我们通过具体的例子来进行说明:
设$A = E$($n$阶单位矩阵),$B = -E$。
- 首先判断$A$和$B$是否可逆:
- 对于单位矩阵$E$,根据可逆矩阵的定义,若存在矩阵$C$,使得$AC = CA = E$,则矩阵$A$可逆,且$A$的逆矩阵为$C$。因为$E\times E = E$,所以单位矩阵$E$可逆,且$E^{-1}=E$。
- 对于矩阵$B = -E$,同样根据可逆矩阵的定义,$(-E)\times(-E)=E$,所以$-E$也可逆,且$(-E)^{-1}=-E$。
- 然后计算$A + B$:
$A + B = E + (-E)=E - E = O$($n$阶零矩阵)。 - 最后判断$A + B$是否可逆:
假设零矩阵$O$可逆,设其逆矩阵为$C$,则$OC = CO = E$。但根据矩阵乘法的性质,对于任意$n$阶矩阵$C$,都有$OC = O\neq E$,这与可逆矩阵的定义矛盾,所以零矩阵$O$不可逆,即$A + B$不可逆。
由此可见,当$A = E$,$B = -E$时,$A$和$B$都可逆,但$A + B$不可逆,这就说明$A + B$不一定为可逆矩阵,所以该说法是正确的。