14.(判断题)矩阵的加法、减法和乘法都满足交换律A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
本题主要考察矩阵运算的基本性质,重点是交换律在矩阵加法、减法、乘法中的适用性。
1. 矩阵加法的交换律
矩阵加法满足交换律,即对于任意两个同型矩阵$A$和$B$,有$A+B=B+A$。这是因为矩阵加法的定义是对应元素相加,而实数加法满足交换律,因此矩阵加法自然满足交换律。
2. 矩阵减法的交换律
矩阵减法是加法的逆运算,即$A-B=A+(-B)$。由于$-B$是$B$的负矩阵(元素取反),则:
$A-B=A+(-B)$
$B-A=B+(-A)=(-A)+B$
显然$A+(-B)\neq (-A)+B$(除非$A=B$),例如:
$A=\begin{pmatrix}1&0\\0&0\end{pmatrix},\ B=\begin{pmatrix}0&1\\0&0\end{pmatrix}$
$A-B=\begin{pmatrix}1&-1\\0&0\end{pmatrix},\ B-A=\begin{pmatrix}-1&1\\0&0\end{pmatrix}$
两者不相等,因此矩阵减法不满足交换律。
3. 矩阵乘法的交换律
矩阵乘法的前提是前一个矩阵的列数等于后一个矩阵的行数,且即使满足此条件,乘法仍不一定满足交换律。例如:
$A=\begin{pmatrix}1&2\\0&1\end{pmatrix},\ B=\begin{pmatrix}1&0\\1&1\end{pmatrix}$
$AB=\begin{pmatrix}1\times1+2\times1&1\times0+2\times1\\0\times1+1\times1&0\times0+1\times1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}3&2\\1&1\end{pmatrix}$
$BA=\begin{pmatrix}1\times1+0\times0&1\times2+0\times1\\1\times1+1\times0&1\times2+1\times1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1&2\\1&3\end{pmatrix}$
显然$AB\neq BA$,因此矩阵乘法不满足交换律。
结论
矩阵的减法和乘法不满足交换律,题目说法错误。