题目
若4阶矩阵A与B相似,矩阵A的特征值为1/2,1/3,1/4,1/5,则行列式|B-1-E | =_________.
若4阶矩阵A与B相似,矩阵A的特征值为1/2,1/3,1/4,1/5,则行列式|B-1-E | =_________.
题目解答
答案
正确答案:24 涉及知识点:线性代数
解析
考查要点:本题主要考查相似矩阵的性质、特征值的运算规律以及行列式的计算方法。
解题核心思路:
- 相似矩阵的特征值相同,因此矩阵B的特征值与A相同。
- 矩阵的逆运算对特征值的影响:若矩阵B的特征值为$\lambda$,则$B^{-1}$的特征值为$\frac{1}{\lambda}$。
- 矩阵与单位矩阵的线性组合的特征值:若矩阵$M$的特征值为$\mu$,则$M - E$的特征值为$\mu - 1$。
- 行列式的计算:矩阵的行列式等于其特征值的乘积。
破题关键点:
- 将$|B^{-1} - E|$的计算转化为特征值的运算。
-
确定B的特征值
由于矩阵A与B相似,它们的特征值相同,因此B的特征值为$\frac{1}{2}, \frac{1}{3}, \frac{1}{4}, \frac{1}{5}$。 -
求$B^{-1}$的特征值
若矩阵B的特征值为$\lambda$,则$B^{-1}$的特征值为$\frac{1}{\lambda}$。因此,$B^{-1}$的特征值为$2, 3, 4, 5$。 -
求$B^{-1} - E$的特征值
矩阵$B^{-1} - E$的特征值为$B^{-1}$的特征值减1,即:
$2 - 1 = 1, \quad 3 - 1 = 2, \quad 4 - 1 = 3, \quad 5 - 1 = 4.$ -
计算行列式
行列式$|B^{-1} - E|$等于其特征值的乘积:
$1 \times 2 \times 3 \times 4 = 24.$