题目
设n阶方阵A满足 A^2=0 ,则必有( )A. A+E 不可逆B. A-E 可逆C. A 可逆D. A=0
设n阶方阵A满足$ A^2=0 $,则必有( )
A. $ A+E $不可逆
B. $ A-E $可逆
C. A 可逆
D. $ A=0 $
题目解答
答案
B. $ A-E $可逆
解析
步骤 1:理解条件
给定条件是 $A^2 = 0$,这意味着矩阵A的平方等于零矩阵。这表明A是一个幂零矩阵,即存在某个正整数k,使得$A^k = 0$。在这个问题中,k=2。
步骤 2:分析选项
A. $A+E$不可逆
B. $A-E$可逆
C. A 可逆
D. $A=0$
步骤 3:验证选项
- 对于选项A,$A+E$是否可逆取决于$A+E$的行列式是否为零。由于$A^2=0$,并不能直接得出$A+E$的行列式为零,因此不能确定$A+E$是否可逆。
- 对于选项B,考虑$(A-E)(A+E) = A^2 - E^2 = 0 - E = -E$。由于$-E$是可逆的(其行列式为$(-1)^n$,不为零),因此$A-E$和$A+E$都是可逆的。所以$A-E$可逆。
- 对于选项C,如果A可逆,那么存在$A^{-1}$,使得$AA^{-1} = I$。但是,由于$A^2 = 0$,A不可能是可逆的,因为可逆矩阵的平方不可能是零矩阵。
- 对于选项D,$A=0$是$A^2=0$的一个特例,但不是唯一情况。例如,$A=\begin{pmatrix}0 & 1 \\ 0 & 0\end{pmatrix}$也满足$A^2=0$,但$A\neq0$。
给定条件是 $A^2 = 0$,这意味着矩阵A的平方等于零矩阵。这表明A是一个幂零矩阵,即存在某个正整数k,使得$A^k = 0$。在这个问题中,k=2。
步骤 2:分析选项
A. $A+E$不可逆
B. $A-E$可逆
C. A 可逆
D. $A=0$
步骤 3:验证选项
- 对于选项A,$A+E$是否可逆取决于$A+E$的行列式是否为零。由于$A^2=0$,并不能直接得出$A+E$的行列式为零,因此不能确定$A+E$是否可逆。
- 对于选项B,考虑$(A-E)(A+E) = A^2 - E^2 = 0 - E = -E$。由于$-E$是可逆的(其行列式为$(-1)^n$,不为零),因此$A-E$和$A+E$都是可逆的。所以$A-E$可逆。
- 对于选项C,如果A可逆,那么存在$A^{-1}$,使得$AA^{-1} = I$。但是,由于$A^2 = 0$,A不可能是可逆的,因为可逆矩阵的平方不可能是零矩阵。
- 对于选项D,$A=0$是$A^2=0$的一个特例,但不是唯一情况。例如,$A=\begin{pmatrix}0 & 1 \\ 0 & 0\end{pmatrix}$也满足$A^2=0$,但$A\neq0$。