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2013年考研数学(二)考试试题 - 第14题回答
线性代数
发布于2025年10月26日 12:19
阅读数 29

-1


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生给出的答案是"-1",与标准答案一致。

根据题目条件 $a_{ij} + A_{ij} = 0$,即 $a_{ij} = -A_{ij}$。由代数余子式的性质,对于矩阵$A$有:

  • $A$的伴随矩阵$A^*$的元素是$A_{ij}$
  • $AA^* = A^*A = |A|I$

由$a_{ij} = -A_{ij}$可得$A = -A^*$,代入上式得:

$A(-A^*) = -AA^* = -|A|I$

又因为$AA^* = |A|I$,所以$-|A|I = |A|I$,即$2|A|I = 0$

由于$A$是非零矩阵,$|A|$不能为0,所以$2|A| = 0$不成立。实际上,由$A = -A^*$和$AA^* = |A|I$可得:

$A(-A) = -A^2 = |A|I$

同时,$A(-A) = -A^2 = -|A|I$

比较两式得:$|A|I = -|A|I$,即$2|A|I = 0$

由于$I$是单位矩阵,所以$|A| = 0$或$|A| = -1$。但若$|A| = 0$,则$A$是奇异矩阵,与$A = -A^*$矛盾(因为如果$|A| = 0$,则$A^*$的秩小于等于1,而$A$的秩与$A^*$相同,这与$A$是三阶非零矩阵矛盾)。

因此$|A| = -1$。学生答案正确,得4分。

题目总分:4分

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