题目
设A是n阶方阵,满足A^2=E,则()。A. 的行列式为1B. A-E,A+E不同时可逆.C. A的伴随矩阵A^*=AD. A的特征值全是1
设A是n阶方阵,满足$A^{2}=E$,则()。
A. 的行列式为1
B. A-E,A+E不同时可逆.
C. A的伴随矩阵$A^{*}=A$
D. A的特征值全是1
题目解答
答案
B. A-E,A+E不同时可逆.
解析
考查要点:本题主要考查矩阵的性质,包括行列式的运算、矩阵可逆的条件、伴随矩阵的定义以及特征值的性质。
解题核心思路:
- 行列式的性质:利用$A^2 = E$推导行列式的可能值。
- 矩阵可逆的矛盾分析:假设选项B中的两个矩阵同时可逆,推导出矛盾。
- 伴随矩阵与逆矩阵的关系:结合$A^{-1} = A$分析伴随矩阵的形式。
- 特征值的方程:通过$A^2 = E$确定特征值的可能取值。
破题关键点:
- 选项B的矛盾推导:若$A - E$和$A + E$同时可逆,则它们的乘积为零矩阵,与可逆矩阵的性质矛盾。
- 行列式的平方性质:$(\det A)^2 = 1$,但$\det A$可能为$\pm 1$,需注意符号。
选项分析
选项A
由$A^2 = E$,得$\det(A^2) = \det(E)$,即$(\det A)^2 = 1$,故$\det A = \pm 1$。
结论:选项A错误(行列式可能为$-1$)。
选项B
假设$A - E$和$A + E$同时可逆,则:
$(A - E)(A + E) = A^2 - E = E - E = 0.$
但两个可逆矩阵的乘积不可能为零矩阵,矛盾。
结论:选项B正确(两者不同时可逆)。
选项C
伴随矩阵定义为$A^* = \det(A) A^{-1}$。由$A^2 = E$知$A^{-1} = A$,故:
$A^* = \det(A) \cdot A.$
由于$\det A = \pm 1$,仅当$\det A = 1$时$A^* = A$,但题目未限定$\det A$的符号。
结论:选项C错误(可能$A^* = -A$)。
选项D
设$\lambda$为$A$的特征值,则$\lambda^2 = 1$,即$\lambda = \pm 1$。
结论:选项D错误(特征值可能为$-1$)。