题目
设A为n阶方阵,且A^2+2A+3E=0,则A^-1=()A. (A+2E)B. (1)/(3)(A+2E)C. -(1)/(3)(A+2E)D. (A-2E)
设$A$为$n$阶方阵,且$A^{2}+2A+3E=0$,则$A^{-1}=$()
A. $(A+2E)$
B. $\frac{1}{3}(A+2E)$
C. $-\frac{1}{3}(A+2E)$
D. $(A-2E)$
题目解答
答案
C. $-\frac{1}{3}(A+2E)$
解析
考查要点:本题主要考查矩阵方程的变形与逆矩阵的求解方法,需要学生掌握矩阵运算的基本规则及逆矩阵的定义。
解题核心思路:通过将原方程变形,提取出矩阵$A$,进而构造出$A$与某个矩阵的乘积为单位矩阵的形式,从而直接得到$A^{-1}$的表达式。
破题关键点:
- 方程变形:将原方程$A^2 + 2A + 3E = 0$整理为$A(A + 2E) = -3E$。
- 系数调整:通过两边乘以$-\frac{1}{3}$,将等式右边转化为单位矩阵$E$,从而利用逆矩阵的定义直接得出结果。
步骤1:整理原方程
原方程为:
$A^2 + 2A + 3E = 0$
移项得:
$A^2 + 2A = -3E$
步骤2:提取矩阵$A$
左边提取$A$,得到:
$A(A + 2E) = -3E$
步骤3:构造逆矩阵形式
两边同时乘以$-\frac{1}{3}$,得:
$A\left(-\frac{1}{3}(A + 2E)\right) = E$
根据逆矩阵的定义,$\left(-\frac{1}{3}(A + 2E)\right)$即为$A^{-1}$,因此:
$A^{-1} = -\frac{1}{3}(A + 2E)$