矩阵的秩 为什么它的秩是3?不是非零行的
作者:admin 发布时间:2023-04-08 19:40:03 分类:指南 浏览:75
第一个角度,也就是书本上的定义,矩阵中的任意一个r阶子式不为0,且任意的r+1阶子式为0,则阶数r就叫作该矩阵的秩。
对一个矩阵,存在某个r阶行列式,值不为0,这个r阶行列式就是对一个矩阵你画r条横线,r条竖线,这个横竖线交叉的元素构成了一个新的数表,这个数表的行列式就叫作这个矩阵的r阶子式。
第二个角度,如果我们把矩阵进行初等行变换,将矩阵变换为一个行阶梯形矩阵后,那么行阶梯形矩阵的非0行就是这个矩阵的秩。这是通过运算的角度来给出的矩阵的秩的定义,对矩阵进行初等行变换后得到的行阶梯形矩阵的非0行的个数。
第三个角度,是从线性方程组的角度来给出的,我们可以把秩理解为一种约束,因为方程我们就可以理解为约束,当我们把矩阵看成齐次线性方程组的系数的时候,矩阵的秩就是这个方程组里真正存在的方程的个数。
虽然写出了很多个方程,但有一些是没有用的,可以由其他方程来表示的,这些没用的消去之后剩下的真正的约束的个数就是这个矩阵的秩。
第四个角度,将矩阵看成由一个个向量放在一起拼成的,这个秩就是向量组中独立的向量的个数,其实和上述方程组的角度是差不多的。
扩展资料
定理:矩阵的行秩,列秩,秩都相等。
定理:初等变换不改变矩阵的秩。
定理:如果A可逆,则r(AB)=r(B),r(BA)=r(B)。
定理:矩阵的乘积的秩Rab<=min{Ra,Rb};
引理:设矩阵A=(aij)sxn的列秩等于A的列数n,则A的列秩,秩都等于n。
当r(A)<=n-2时,最高阶非零子式的阶数<=n-2,任何n-1阶子式均为零,而伴随阵中的各元素就是n-1阶子式再加上个正负号,所以伴随阵为0矩阵。
当r(A)<=n-1时,最高阶非零子式的阶数<=n-1,所以n-1阶子式有可能不为零,所以伴随阵有可能非零(等号成立时伴随阵必为非零)。
参考资料来源:百度百科-矩阵的秩
矩阵的秩一般有2种方式定义
1. 用向量组的秩定义
矩阵的秩=行向量组的秩=列向量组的秩
2. 用非零子式定义
矩阵的秩等于矩阵的最高阶非零子式的阶
单纯计算矩阵的秩时, 可用初等行变换把矩阵化成梯形
梯矩阵中非零行数就是矩阵的秩
将矩阵做初等行变换后,非零行的个数叫行秩
将其进行初等列变换后,非零列的个数叫列秩
矩阵的秩是方阵经过初等行变换或者列变换后的行秩或列秩
这个从你化简的过程中就可以看出来。
如果要证明的话:
“行最简形矩阵的非零行个数”叫做“矩阵的行秩”
根据定理,矩阵的行秩=矩阵的列秩
“列秩”与“行秩”相对应,也就是列最简形矩阵的非零列个数,
那么很显然了,“非零列的个数”当然小于总列数啦,也就是小于等于n
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