kaoyan3basic 线性代数 第294题

教材习题

📝 题目

第294题
294 设 $\boldsymbol{A}$ 是 3 阶矩阵,且 $|\boldsymbol{A}|=3$ ,将 $\boldsymbol{A}$ 的第二列的 -5 倍加到第一列得到矩阵 $\boldsymbol{B}$ ,则 $\boldsymbol{A}^{\cdot} \boldsymbol{B} \mid=$ $\_\_\_\_$ .

💡 答案解析

好的,我们先根据题意一步步推理,然后给出最终答案。题目中涉及矩阵的初等列变换与行列式的关系,以及伴随矩阵的性质。

第一步:理解列变换与行列式的关系
将矩阵 A 的第二列的 -5 倍加到第一列,这是一个初等列变换,对应的初等矩阵是
$$
E = \begin{pmatrix}
1 & 0 & 0 \\
-5 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 1
\end{pmatrix}
$$
并且有
$$
B = A E
$$
由于初等矩阵 E 的行列式为 1(因为它是把一列的倍数加到另一列,不改变行列式的值),所以
$$
|B| = |A| \cdot |E| = 3 \times 1 = 3
$$

第二步:题目要求的是
题目中写的是“则 $\boldsymbol{A}^{\cdot} \boldsymbol{B} \mid=$”,这里符号可能是排版问题,通常“A·B”可能是指伴随矩阵与B相乘,或者是指行列式。结合常见题型,这里应该是求
$$
|A^* B|
$$
其中 $A^*$ 表示 A 的伴随矩阵。

第三步:伴随矩阵的行列式性质
对于 3 阶矩阵,有
$$
|A^*| = |A|^{n-1} = |A|^{2} = 3^2 = 9
$$
因此
$$
|A^* B| = |A^*| \cdot |B| = 9 \times 3 = 27
$$

所以最终答案为 27。

答案:27
解析:由列变换得 B = AE,|B| = |A| = 3;伴随矩阵的行列式 |A*| = |A|^{2} = 9,故 |A*B| = 9×3 = 27。
难度:★☆☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:理解列变换与行列式的关系
将矩阵A的第二列的-5倍加到第一列,对应的初等矩阵E为[[1,0,0],[-5,1,0],[0,0,1]],且B=AE。由于初等列变换不改变行列式,|E|=1,故|B|=|A|·|E|=3×1=3。
公式:B = A E, |B| = |A|·|E|
提示:初等列变换对应的初等矩阵右乘原矩阵,且其行列式为1。
步骤 2/3
目标:计算伴随矩阵的行列式
对于3阶矩阵A,有|A*| = |A|^{n-1} = |A|^2 = 3^2 = 9。
公式:|A*| = |A|^{n-1}
提示:n阶矩阵的伴随矩阵的行列式等于原矩阵行列式的n-1次方。
步骤 3/3
目标:计算所求行列式
所求为|A*B|,由行列式乘法性质得|A*B| = |A*|·|B| = 9×3 = 27。
公式:|A*B| = |A*|·|B|
提示:行列式乘积性质:|AB| = |A|·|B|。

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