kaoyan3basic 线性代数 第2题

教材习题

📝 题目

### 第2题 2.已知 $\boldsymbol{A}=\left(\boldsymbol{\alpha}, \boldsymbol{\gamma}_{2}, \boldsymbol{\gamma}_{3}, \boldsymbol{\gamma}_{4}\right), \boldsymbol{B}=\left(\boldsymbol{\beta}, \boldsymbol{\gamma}_{2}, \boldsymbol{\gamma}_{3}, \boldsymbol{\gamma}_{4}\right)$ 为四阶方阵,其中 $\boldsymbol{\alpha}, \boldsymbol{\beta}, \boldsymbol{\gamma}_{2}, \boldsymbol{\gamma}_{3}, \boldsymbol{\gamma}_{4}$ 均为四维列向量,且已知行列式 $|\boldsymbol{A}|=4,|\boldsymbol{B}|=1$ ,则 $|\boldsymbol{A}+\boldsymbol{B}|=$ (A) 5 . (B) 10 . (C) 20 . (D) 40 .

💡 答案解析

**答案**:D **解析**: 步骤1:$A+B=(\alpha+\beta, 2\gamma_2, 2\gamma_3, 2\gamma_4)$。 步骤2:行列式$|A+B|=|\alpha+\beta, 2\gamma_2, 2\gamma_3, 2\gamma_4|=2^3|\alpha+\beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|=8|\alpha+\beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|$。 步骤3:由$|A|=|\alpha, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|=4$,$|B|=|\beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|=1$,则$|\alpha+\beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|=|\alpha, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|+|\beta, \gamma_2, \gamma_3, \gamma_4|=4+1=5$。 步骤4:故$|A+B|=8\times5=40$。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:计算A+B的矩阵形式
A+B = (α+β, 2γ2, 2γ3, 2γ4)
提示:注意矩阵加法是对应列相加,γ2,γ3,γ4的系数为2
步骤 2/4
目标:提取行列式中的公因子
|A+B| = |α+β, 2γ2, 2γ3, 2γ4| = 2^3 |α+β, γ2, γ3, γ4| = 8|α+β, γ2, γ3, γ4|
公式:|kA| = k^n|A|,其中n为矩阵阶数
提示:每列提取公因子2,共3列
步骤 3/4
目标:利用行列式的加法性质
|α+β, γ2, γ3, γ4| = |α, γ2, γ3, γ4| + |β, γ2, γ3, γ4| = 4 + 1 = 5
公式:行列式对列具有线性性
提示:注意只有第一列不同,其他列相同
步骤 4/4
目标:计算最终结果
|A+B| = 8 × 5 = 40

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