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设A、B均为n阶方阵,则下面结论正确的是( )。 A. 若A或B可逆,则AB必可逆 B. 若A或B不可逆,则AB必不可逆 C. 若A、B均可逆,则A+B必可逆 D. 若A、B均不可逆,若A+B必不可逆

设A、B均为n阶方阵,则下面结论正确的是( )。 A. 若A或B可逆,则AB必可逆 B. 若A或B不可逆,则AB必不可逆 C. 若A、B均可逆,则A+B必可逆 D. 若A、B均不可逆,若A+B必不可逆

好的,我们逐条分析一下。


已知A,BA,Bnn 阶方阵。


A.AABB 可逆,则 ABAB 必可逆。

如果只有其中一个可逆,比如 AA 可逆,BB 不可逆(甚至 BB 可以是零矩阵),那么 det(AB)=det(A)det(B)=0\det(AB) = \det(A)\det(B) = 0,因为 det(B)=0\det(B)=0,所以 ABAB 不可逆。

反例:A=IA = IB=0B = 0,则 AA 可逆,BB 不可逆,AB=0AB = 0 不可逆。

所以 A 错误


B.AABB 不可逆,则 ABAB 必不可逆。

等价地说:只要 AABB 中至少有一个不可逆,那么 ABAB 必不可逆。

这成立吗?

det(AB)=det(A)det(B)\det(AB) = \det(A)\det(B)

如果至少有一个 det=0\det = 0,则 det(AB)=0\det(AB) = 0,所以 ABAB 不可逆。

正确。


C.A,BA,B 均可逆,则 A+BA+B 必可逆。

反例:A=IA = IB=IB = -I,两者均可逆,但 A+B=0A+B = 0 不可逆。

所以 C 错误


D.A,BA,B 均不可逆,则 A+BA+B 必不可逆。

反例:取

A=(1000),B=(0001)A = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}, \quadB = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}

两者均不可逆(行列式 0)。但

A+B=I2A + B = I_2

可逆。

所以 D 错误


验证 B 是否一定对

如果 AA 不可逆,则 det(A)=0\det(A) = 0,那么 det(AB)=0\det(AB) = 0,所以 ABAB 不可逆。

如果 BB 不可逆,则 det(B)=0\det(B) = 0,那么 det(AB)=0\det(AB) = 0,所以 ABAB 不可逆。

这里 “或” 是 “至少一个不可逆” 的意思,逻辑上对称,结论显然成立。


所以正确答案是 B


B\boxed{B}

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