题目
4 若n阶方阵A满足A^2-2A-3E=0,则矩阵A可逆,且A^-1=( ).A. A-2EB. 2E-AC. -(1)/(3)(A-2E)D. (1)/(3)(A-2E)
4 若n阶方阵A满足$A^{2}-2A-3E=0$,则矩阵A可逆,且$A^{-1}=( )$.
A. $A-2E$
B. $2E-A$
C. $-\frac{1}{3}(A-2E)$
D. $\frac{1}{3}(A-2E)$
题目解答
答案
D. $\frac{1}{3}(A-2E)$
解析
考查要点:本题主要考查矩阵方程的应用及逆矩阵的求解方法,需要学生掌握矩阵运算的基本性质以及逆矩阵的定义。
解题核心思路:
题目给出方阵$A$满足方程$A^2 - 2A - 3E = 0$,需通过变形方程,将$E$表示为$A$与某个矩阵的乘积,从而根据逆矩阵的定义直接得出$A^{-1}$的表达式。
破题关键点:
- 方程变形:将原方程整理为$A(A - 2E) = 3E$,提取公因子$A$。
- 构造逆矩阵:通过两边同乘$\frac{1}{3}$,使等式右侧变为$E$,左侧自然呈现$A$与某个矩阵的乘积形式,从而确定逆矩阵。
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:提取公因子$A$
左边提取$A$:
$A(A - 2E) = 3E$
步骤3:构造逆矩阵
两边同乘$\frac{1}{3}$:
$A \left[ \frac{1}{3}(A - 2E) \right] = E$
根据逆矩阵的定义,$\frac{1}{3}(A - 2E)$即为$A^{-1}$,因此:
$A^{-1} = \frac{1}{3}(A - 2E)$
选项对应:
选项D的表达式为$\frac{1}{3}(A - 2E)$,与推导结果一致。