题目
4、若A为三阶方阵,且|A+2E|=0,|2A+E|=0,|3A-4E|=0,则|A|=()A. 8B. -8C. (4)/(3)D. -(4)/(3)
4、若A为三阶方阵,且$|A+2E|=0,|2A+E|=0,|3A-4E|=0$,则|A|=()
A. 8
B. -8
C. $\frac{4}{3}$
D. $-\frac{4}{3}$
题目解答
答案
C. $\frac{4}{3}$
解析
本题考查方阵特征值与行列式的关系。解题的关键思路是根据已知条件求出方阵$A$的特征值,再利用方阵的行列式等于其所有特征值的乘积这一性质来计算$\vert A\vert$。
步骤一:根据已知条件求方阵$A$的特征值
- 已知$\vert A + 2E\vert = 0$,根据特征值的定义,若$\lambda$是方阵$A$的特征值,则$\vert A - \lambda E\vert = 0$。
对于$\vert A + 2E\vert = 0$,可变形为$\vert A - (-2)E\vert = 0$,所以$\lambda_1 = -2$是方阵$A$的一个特征值。 - 已知$\vert 2A + E\vert = 0$,先对其进行变形:
$\vert 2A + E\vert = \vert 2(A + \frac{1}{2}E)\vert$,根据行列式的性质$\vert kA\vert = k^n\vert A\vert$(其中$n$为方阵$A$的阶数,这里$n = 3$),可得$\vert 2(A + \frac{1}{2}E)\vert = 2^3\vert A + \frac{1}{2}E\vert = 8\vert A - (-\frac{1}{2})E\vert$。
因为$\vert 2A + E\vert = 0$,所以$8\vert A - (-\frac{1}{2})E\vert = 0$,即$\vert A - (-\frac{1}{2})E\vert = 0$,那么$\lambda_2 = -\frac{1}{2}$是方阵$A$的一个特征值。 - 已知$\vert 3A - 4E\vert = 0$,同样进行变形:
$\vert 3A - 4E\vert = \vert 3(A - \frac{4}{3}E)\vert = 3^3\vert A - \frac{4}{3}E\vert = 27\vert A - \frac{4}{3}E\vert$。
因为$\vert 3A - 4E\vert = 0$,所以$27\vert A - \frac{4}{3}E\vert = 0$,即$\vert A - \frac{4}{3}E\vert = 0$,那么$\lambda_3 = \frac{4}{3}$是方阵$A$的一个特征值。
步骤二:计算$\vert A\vert$
根据方阵的行列式等于其所有特征值的乘积,因为$A$是三阶方阵,其特征值为$\lambda_1 = -2$,$\lambda_2 = -\frac{1}{2}$,$\lambda_3 = \frac{4}{3}$,所以$\vert A\vert = \lambda_1\times\lambda_2\times\lambda_3 = (-2)\times(-\frac{1}{2})\times\frac{4}{3}$
$= 1\times\frac{4}{3} = \frac{4}{3}$。