kaoyan1basic 线性代数 第5题

教材习题

📝 题目

### 【基础篇】第5题(填空题) 5.设 $\boldsymbol{A}, \boldsymbol{B}$ 都是 3 阶矩阵,若 $|\boldsymbol{A}|=-3,|\boldsymbol{B}|=4, \boldsymbol{C}=\left[\begin{array}{cc}2 \boldsymbol{A}^{*} & (\boldsymbol{A} \boldsymbol{B})^{*} \\ \boldsymbol{O} & \boldsymbol{B}^{-1}\end{array}\right]$ ,则 $|\boldsymbol{C}|=$ $\_\_\_\_$ .

💡 答案解析

**答案**:$\displaystyle -\frac{1}{6}$ **解析**:步骤1:$|C|=|2A^*|\cdot|B^{-1}|$,因为$C$为分块下三角矩阵。步骤2:$|2A^*|=2^3|A^*|=8|A|^{3-1}=8\times(-3)^2=72$。步骤3:$\displaystyle |B^{-1}|=\frac{1}{|B|}=\frac{1}{4}$。步骤4:$\displaystyle |C|=72\times\frac{1}{4}=18$。注意:$(AB)^*$位于右上角,不影响行列式值。更正:$C$为分块矩阵,$|C|=|2A^*|\cdot|B^{-1}|$,$|2A^*|=2^3|A^*|=8|A|^{2}=8\times9=72$,$|B^{-1}|=1/4$,故$|C|=18$。但需考虑$(AB)^*$项,实际上$C$不是分块三角矩阵,应使用公式$|C|=|2A^*|\cdot|B^{-1}|$,因为左下角为零。最终$\displaystyle |C|=72\times\frac{1}{4}=18$。重新计算:$|A|=-3$,$|A^*|=|A|^{2}=9$,$|2A^*|=2^3\times9=72$,$|B^{-1}|=1/4$,乘积为18。答案应为18。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:利用分块矩阵行列式性质化简
由于C是分块下三角矩阵(左下角为零矩阵),其行列式等于对角块行列式的乘积,即|C| = |2A*| · |B^{-1}|。右上角块(AB)*不影响行列式值。
公式:|C| = |2A*| · |B^{-1}|
提示:分块下三角矩阵的行列式等于对角块行列式的乘积。
步骤 2/4
目标:计算|2A*|
首先,|A*| = |A|^{n-1},其中n=3,所以|A*| = |A|^2 = (-3)^2 = 9。然后,|2A*| = 2^3 |A*| = 8 × 9 = 72。
公式:|kA| = k^n |A|,|A*| = |A|^{n-1}
提示:注意矩阵的阶数n=3,所以系数2要乘3次方。
步骤 3/4
目标:计算|B^{-1}|
|B^{-1}| = 1/|B| = 1/4。
公式:|B^{-1}| = 1/|B|
提示:逆矩阵的行列式等于原矩阵行列式的倒数。
步骤 4/4
目标:计算最终结果
|C| = 72 × (1/4) = 18。
提示:注意检查计算是否正确。

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