题目
18.设三阶方阵A的列分块阵为 =((a)_(1),(a)_(2),(a)_(3)) |A|=2 =((a)_(1)+2(a)_(2)+3(a)_(3), (a)_(1)+2(a)_(2)+-|||-(a)_(3),(a)_(1)-(a)_(2)+2(a)_(3)),-|||-(1)求三阶方阵P,使得 =AP;-|||-(2)计算|B|.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分块矩阵的乘法及行列式的性质。
解题思路:
- 分块矩阵乘法:理解矩阵乘法中列分块的组合方式,即矩阵$B$的每一列是$A$的列向量的线性组合,组合系数对应矩阵$P$的列。
- 行列式性质:利用$|B| = |A| \cdot |P|$,结合已知$|A|=2$,只需计算$P$的行列式即可。
第(1)题
关键思路:根据分块矩阵乘法的规则,$B$的第$i$列对应$A$与$P$的第$i$列相乘的结果。因此,$P$的每一列对应$B$中各列的系数。
- 分析$B$的列向量:
- 第1列:$\alpha_1 + 2\alpha_2 + 3\alpha_3$,对应$P$的第1列为$\begin{pmatrix}1 \\ 2 \\ 3\end{pmatrix}$。
- 第2列:$2\alpha_1 + 2\alpha_2 + 5\alpha_3$,对应$P$的第2列为$\begin{pmatrix}2 \\ 2 \\ 5\end{pmatrix}$。
- 第3列:$\alpha_1 - \alpha_2 + 2\alpha_3$,对应$P$的第3列为$\begin{pmatrix}1 \\ -1 \\ 2\end{pmatrix}$。
- 构造矩阵$P$:
将上述列向量按顺序排列,得到:
$P = \begin{pmatrix}1 & 2 & 1 \\ 2 & 2 & -1 \\ 3 & 5 & 2\end{pmatrix}.$
第(2)题
关键公式:$|B| = |A| \cdot |P|$,已知$|A|=2$,只需计算$|P|$。
- 计算$|P|$:
$|P| = \begin{vmatrix}1 & 2 & 1 \\ 2 & 2 & -1 \\ 3 & 5 & 2\end{vmatrix}.$
按第一行展开:
$\begin{aligned} |P| &= 1 \cdot \begin{vmatrix}2 & -1 \\ 5 & 2\end{vmatrix} - 2 \cdot \begin{vmatrix}2 & -1 \\ 3 & 2\end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix}2 & 2 \\ 3 & 5\end{vmatrix} \\ &= 1 \cdot (2 \cdot 2 - (-1) \cdot 5) - 2 \cdot (2 \cdot 2 - (-1) \cdot 3) + 1 \cdot (2 \cdot 5 - 2 \cdot 3) \\ &= 1 \cdot 9 - 2 \cdot 7 + 1 \cdot 4 \\ &= 9 - 14 + 4 = -1. \end{aligned}$ - 计算$|B|$:
$|B| = |A| \cdot |P| = 2 \cdot (-1) = -2.$