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数学
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:

  1. 可逆性判断:由$ABC=E$可知,$A$、$B$、$C$均为可逆矩阵。
  2. 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。
  3. 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:

  1. 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,$A^{-1} = BC$。

  2. 验证选项D:
    将$BC = A^{-1}$代入$BCA$:
    $BCA = A^{-1} \cdot A = E.$
    故选项D正确。

  3. 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。

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