题目
若 为可逆的 n 阶矩阵, 是 n 阶矩阵,且,证明 。
若 为可逆的 n 阶矩阵,
是 n 阶矩阵,且
,证明
。
题目解答
答案
,两边左乘
:
得到:
即:
解析
考查要点:本题主要考查可逆矩阵的性质及其在矩阵方程中的应用,需要理解矩阵乘法的性质以及逆矩阵的作用。
解题核心思路:
当已知矩阵$A$可逆时,可以通过左乘其逆矩阵$A^{-1}$来消去$A$,从而直接解出矩阵$B$。关键在于利用可逆矩阵的唯一逆元性质和矩阵乘法的结合律。
破题关键点:
- 可逆矩阵的性质:若$A$可逆,则存在唯一的逆矩阵$A^{-1}$,且$A^{-1}A = E$(单位矩阵)。
- 矩阵方程的变形:通过在等式两边左乘$A^{-1}$,将原方程$AB=0$转化为关于$B$的直接表达式。
步骤1:对原方程左乘$A^{-1}$
已知$AB = 0$,在等式两边左乘$A^{-1}$:
$A^{-1} \cdot AB = A^{-1} \cdot 0$
步骤2:简化左边表达式
根据矩阵乘法结合律,左边可化简为:
$(A^{-1}A) \cdot B = E \cdot B = B$
步骤3:简化右边表达式
右边为$A^{-1} \cdot 0$,任何矩阵与零矩阵相乘仍为零矩阵:
$A^{-1} \cdot 0 = 0$
步骤4:得出结论
综合上述结果,得到:
$B = 0$