D
(1)证明 A 可逆。若 r(A)=2,由三阶伴随矩阵的秩公式,r(A∗)=1,但 A∗=−2A 又给出 r(A∗)=r(A)=2,矛盾。若 r(A)≤1,则所有二阶子式为零,故 A∗=O,由 A∗=−2A 得 A=O,与非零条件矛盾。因此 r(A)=3,∣A∣=0。
(2)确定行列式。对 A∗=−2A 两边取行列式,三阶时 ∣A∗∣=∣A∣2,而 ∣−2A∣=(−2)3∣A∣=−8∣A∣,故 ∣A∣2=−8∣A∣。因 ∣A∣=0,得到 ∣A∣=−8。
(3)求平方。将 A∗=−2A 代入 AA∗=∣A∣E,得 −2A2=−8E,所以 A2=4E,选 D。该条件确可实现,例如 A=diag(2,2,−2),其伴随矩阵为 diag(−4,−4,4)=−2A,且平方为 4E。