题目
设n阶方阵A、B、C满足关系式ABC=E,其中E为n阶单位矩阵,则必有 [ ]A. CB=EB. CBA=EC. BAC=ED. BCA=E
设n阶方阵A、B、C满足关系式ABC=E,其中E为n阶单位矩阵,则必有 [ ]
A. CB=E
B. CBA=E
C. BAC=E
D. BCA=E
题目解答
答案
D. BCA=E
解析
考查要点:本题主要考查矩阵乘法的性质及可逆矩阵的逆矩阵求解。关键在于利用已知条件推导出各矩阵的逆矩阵,并通过代数运算验证选项的正确性。
解题核心思路:
- 可逆性判断:由$ABC=E$可知,$A$、$B$、$C$均为可逆矩阵。
- 逆矩阵推导:通过等式变形,分别求出$A^{-1}$、$B^{-1}$、$C^{-1}$的表达式。
- 选项验证:将各选项代入推导出的逆矩阵关系,判断是否恒成立。
破题关键点:
- 矩阵乘法不满足交换律,需严格按顺序运算。
- 利用逆矩阵的定义,将选项表达式转化为已知条件的组合形式。
已知条件:$ABC=E$,其中$E$为$n$阶单位矩阵。
推导过程:
-
求$A^{-1}$:
在等式$ABC=E$两边左乘$A^{-1}$,得:
$A^{-1} \cdot ABC = A^{-1} \cdot E \implies BC = A^{-1}.$
因此,$A^{-1} = BC$。 -
验证选项D:
将$BC = A^{-1}$代入$BCA$:
$BCA = A^{-1} \cdot A = E.$
故选项D正确。 -
验证其他选项:
- 选项B:$CBA$需满足$CBA=E$,但根据推导$CBA = B^{-1} \cdot B = E$仅在特定条件下成立,不必然成立。
- 选项A、C:直接代入矩阵乘法顺序无法得到单位矩阵,不成立。