
设n阶方阵A满足A2一A一2I=0,则必有( ). A. A=2I; B. A=—I; C. A—I可逆; D. A不可逆.
要判断满足矩阵方程 的 阶方阵 的性质,可通过方程变形和矩阵可逆性判定分析如下:
已知 ,因式分解得 。但矩阵乘法不满足消去律,即 不能推出 或 。例如,取 ,可验证其满足方程但既非 \(2I\) 也非 \(-I\)。因此选项A、B错误。
由方程 \(A^2 - A - 2I = 0\) 移项得 \(A^2 - A = 2I\),即 \(A(A - I) = 2I\)。两边同时左乘 \(\frac{1}{2}\),有 \(\left( \frac{1}{2}A \right)(A - I) = I\)。
这表明 \(A - I\) 存在左逆矩阵 \(\frac{1}{2}A\),而方阵的左逆矩阵存在等价于矩阵可逆,故 \(A - I\) 可逆,其逆矩阵为 \(\frac{1}{2}A\)。因此选项C正确。
假设 \(A\) 不可逆,则 \(\det(A) = 0\)。由 \(A(A - I) = 2I\) 两边取行列式,得 \(\det(A) \cdot \det(A - I) = \det(2I) = 2^n\)(\(n\) 阶单位矩阵行列式为 \(2^n \neq 0\))。若 \(\det(A) = 0\),则左边为0,与右边非零矛盾,故 \(\det(A) \neq 0\),\(A\) 可逆。因此选项D错误。
结论:正确选项为 C。矩阵方程的解不唯一,但可直接构造出 \(A - I\) 的逆矩阵,证明其可逆性。