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数学
题目

设A为3阶矩阵,P=} 1 & 3 & 0 0 & 1 & 0 0 & 0 & 1 ,则用P左乘A,相当于将AA. 第1行的3倍加到第2行B. 第1列的3倍加到第2列C. 第2行的3倍加到第1行D. 第2列的3倍加到第1列

设$A$为3阶矩阵,$P=\begin{pmatrix} 1 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}$,则用$P$左乘$A$,相当于将$A$

A. 第1行的3倍加到第2行

B. 第1列的3倍加到第2列

C. 第2行的3倍加到第1行

D. 第2列的3倍加到第1列

题目解答

答案

C. 第2行的3倍加到第1行

解析

考查要点:矩阵左乘对原矩阵行变换的理解,初等矩阵的作用。

解题核心思路:
矩阵左乘相当于对原矩阵进行行变换。初等矩阵的结构决定了具体的行操作。观察矩阵$P$的非对角线元素,确定其对应的行变换类型。

破题关键点:

  • 初等矩阵的行结构:矩阵$P$的第一行第二列元素为$3$,其余对角线元素为$1$,说明是将第二行的$3$倍加到第一行的初等矩阵。
  • 左乘作用:左乘矩阵$P$会直接对原矩阵$A$的行进行线性组合操作。

矩阵$P$的结构为:
$P = \begin{pmatrix} 1 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}$

分析$P$的作用:

  1. 第一行:$[1, 3, 0]$,对应操作为原矩阵的第一行加上第二行的$3$倍。
  2. 第二行:$[0, 1, 0]$,对应操作为保留原矩阵的第二行。
  3. 第三行:$[0, 0, 1]$,对应操作为保留原矩阵的第三行。

结论:
左乘$P$后,原矩阵$A$的第一行被替换为原第一行加上第二行的$3$倍,即第2行的3倍加到第1行。

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