一、题目
已知 $\boldsymbol{A}=\left[\begin{array}{lll}0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 3 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]$, 则 $\left(\frac{1}{3} \boldsymbol{A}\right)^{-1}=?$
难度评级:
二、解析
方法一:直接算
$$
A=\left[\begin{array}{lll}0 & 0 & 1 \\ 0 & 3 & 2 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right] \Rightarrow
$$
$$
\left[\begin{array}{llllll}0 & 0 & 1 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 3 & 2 & 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1\end{array}\right] \Rightarrow
$$
$$
\left[\begin{array}{llllll}1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 & \frac{-2}{3} & \frac{1}{3} & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 1 & 0 & 0\end{array}\right].
$$
于是:
$$
A^{-1}=\left[\begin{array}{ccc}0 & 0 & 1 \\ \frac{-2}{3} & \frac{1}{3} & 0 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right]
$$
进而:
$$
\left(\frac{1}{3} A\right)^{-1}=3 A^{-1}=3\left[\begin{array}{ccc}0 & 0 & 1 \\ \frac{-2}{3} & \frac{1}{3} & 0 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}0 & 0 & 3 \\ -2 & 1 & 0 \\ 3 & 0 & 0\end{array}\right].
$$
方法二:利用矩阵的性质先变形
已知:
$$
(k A)^{-1}=\frac{1}{k} A^{-1}
$$
$$
(A B C)^{-1}=C^{-1} B^{-1} A^{-1}
$$
于是:
$$
\left(\frac{1}{3} A\right)^{-1}=3 A^{-1}=
$$
$$
3\left[\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 3 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]^{-1}\left[\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]^{-1}\left[\begin{array}{lll}0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right]^{-1} =
$$
$$
3\left[\begin{array}{lll}1 & 0 & 0 \\ 0 & \frac{1}{3} & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & -2 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{lll}0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 0\end{array}\right] \Rightarrow
$$
$$
3 A^{-1}=3\left[\begin{array}{ccc}
1 & 0 & 0 \\
0 & \frac{1}{3} & \frac{-2}{3} \\
0 & 0 & 1
\end{array}\right]\left[\begin{array}{lll}
0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 0 \\
1 & 0 & 0
\end{array}\right]=
$$
$$
3\left[\begin{array}{ccc}
0 & 0 & 1 \\
\frac{-2}{3} & \frac{1}{3} & 0 \\
1 & 0 & 0
\end{array}\right] \Rightarrow
$$
$$
3 A^{-1} = \left[\begin{array}{ccc}
0 & 0 & 3 \\
-2 & 1 & 0 \\
3 & 0 & 0
\end{array}\right].
$$
高等数学
涵盖高等数学基础概念、解题技巧等内容,图文并茂,计算过程清晰严谨。
线性代数
以独特的视角解析线性代数,让繁复的知识变得直观明了。
特别专题
通过专题的形式对数学知识结构做必要的补充,使所学知识更加连贯坚实。
让考场上没有难做的数学题!