题目
设^2=0,则^2=0( )A.E B.E+A C.E-A D.^2=0
设
,则
( )
A.E B.E+A C.E-A D.
题目解答
答案
答案为:B
∵
,
∴
∴
∴
∴
解析
考查要点:本题主要考查矩阵的逆运算,特别是当矩阵满足特定幂零条件时的逆矩阵求解方法。
解题核心思路:
利用矩阵乘法展开或逆矩阵的展开式,结合已知条件$A^2=0$,验证选项中哪个矩阵与$(E-A)$相乘结果为单位矩阵$E$。
破题关键点:
- 幂零矩阵性质:$A^2=0$意味着$A$的高次幂均为零矩阵,简化展开过程。
- 逆矩阵定义:若存在矩阵$B$使得$(E-A)B=E$,则$B$即为$(E-A)^{-1}$。
- 直接验证法:将选项代入验证是否满足逆矩阵的定义。
关键步骤分析:
-
验证选项B:假设$(E-A)^{-1}=E+A$,计算$(E-A)(E+A)$:
$(E-A)(E+A) = E(E+A) - A(E+A) = E + A - A - A^2 = E - A^2.$
由于$A^2=0$,得$(E-A)(E+A)=E$,满足逆矩阵定义。 -
排除其他选项:
- 选项A:$(E-A)E = E - A \neq E$。
- 选项C:$(E-A)(E-A) = E - 2A + A^2 = E - 2A \neq E$。
- 选项D:$(E-A)(E+A+A^2) = E + A + A^2 - A - A^2 - A^3 = E$,但$A^3=0$,实际结果为$E$,但题目中$A^2=0$,因此$A^3=0$,但选项D的表达式在$A^2=0$时与选项B等价,需进一步分析。
结论:选项B正确,因为直接验证满足逆矩阵定义,且计算过程无需额外假设。