解答题
(Ⅰ)设A是n阶方阵,A=O是否是A
2=O的充分必要条件,说明理由;
(Ⅱ)设A是2阶方阵,证明A
3=O的充分必要条件是A
2=O.
【正确答案】
【答案解析】(Ⅰ)[解] 因A=O,则A
2=O,故A=O是A
2=O的充分条件.
取反例,

知A=O不是A
2=O的必要条件.
(Ⅱ)[证] 因A
2=O,则A
3=O,故A
2=O是A
3=O的充分条件.
现证

因A
3=O,故|A
3|=|A|
3=O,即|A|=O,则A是不可逆矩阵.
故r(A)<2,即r(A)=或r(A)=1.
当r(A)=0时,

当r(A)=1时,A≠O,A的两列成比例.设

其中μ≠0,若μ=0已证A
2=O.由A
3=A
2A=μAA=μA
2=O,μ≠O,得证A
2=O.
故当A是2阶方阵时,
