A是n阶矩阵,且A≠0.证明:存在一个n阶非零矩阵B,使AB=0的充分必要条件是|A|=0.
问题描述:
A是n阶矩阵,且A≠0.证明:存在一个n阶非零矩阵B,使AB=0的充分必要条件是|A|=0.
答
证明:
“必要性”(⇒)
(反证法)
反设|A|≠0,则:A-1存在.
所以当AB=0时,二边右乘A-1得:B=0,与存在一个n阶非零矩阵B,使AB=0矛盾.
所以|A|=0.
“充分性”(⇐)
设|A|=0,则方程组Ax=0有非零x=(b1,b2,…bn).
构造矩阵:B=
b1
0
…
0
b2
0
…
0
…
…
…
…
bn
0
…
0
则B≠0,且AB=0.
证毕.
答案解析:考查矩阵的乘法,以及线性方程组的非零解的问题,以及在问题的证明过程中,正面证明没有思路时,使用反证法来证明的技巧.
考试点:齐次线性方程组有非零解的充分必要条件.
知识点:问题的证明比较取巧,反证法,以及构造矩阵的时候,先证明矩阵的存在等关键步骤要多学习.