为什么初等行变换不改变矩阵的列秩?
任意初等变换,都不改变矩阵的秩,矩阵行向量组的秩=矩阵列向量组的秩=矩阵的秩。
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。
扩展资料:
m×n矩阵的秩最大为m和n中的较小者,表示为 min(m,n)。有尽可能大的秩的矩阵被称为有满秩;类似的,否则矩阵是秩不足(或称为“欠秩”)的。
设A是一组向量,定义A的极大无关组中向量的个数为A的秩。
定义1. 在m*n矩阵A中,任意决定α行和β列交叉点上的元素构成A的一个k阶子矩阵,此子矩阵的行列式,称为A的一个k阶子式。
例如,在阶梯形矩阵中,选定1,3行和3,4列,它们交叉点上的元素所组成的2阶子矩阵的行列式 就是矩阵A的一个2阶子式。
定义2.A=(aij)m×n的不为零的子式的最大阶数称为矩阵A的秩,记作rA,或rankA或R(A)。
参考资料来源:百度百科-矩阵的秩
2021-01-25 广告
因为对矩阵做初等行变换,就相当于对齐次线性方程组做同解变换。而方程组同解时,当然它的秩(即独立方程的个数)就不会变。
一般采用消元法来解线性方程组,而消元法实际上是反复对方程进行变换,而所做的变换也只是以下三种基本的变换所构成:
(1)用一非零的数乘以某一方程
(2)把一个方程的倍数加到另一个方程
(3)互换两个方程的位置
于是,将变换(1)、(2)、(3)称为线性方程组的初等变换。
扩展资料
定义:所谓数域P上矩阵的初等行变换是指下列3种变换:
1、以P中一个非零的数乘矩阵的某一行;
2、把矩阵的某一行的c倍加到另一行,这里c是P中的任意一个数;
3、互换矩阵中两行的位置;
一般来说,一个矩阵经过初等行变换后就变成了另一个矩阵,当矩阵A经过初等行变换变成矩阵B时,一般写作。
可以证明:任意一个矩阵经过一系列初等行变换总能变成阶梯型矩阵。
参考资料来源:百度百科-初等变换
行秩等于列秩,行变换不改变行秩(这个线性无关定义很好说明),列秩也不变
用某一个vi = ui + kuj j不等于i 来代替ui 后这n个向量仍然是线性无关的。对应的就是(非交换的)初等变换 保持 行(列)向量组 的线性无关性。
同理 可以证明,(非交换的)初等变换 保持 行(列)向量组 的 线性相关性。
所以显然,原本的极大无关组 不会因为 非交换的初等变换而在位置、长度上发生变化,所以秩是不变的。
扩展资料:
A=(aij)m×n的不为零的子式的最大阶数称为矩阵A的秩,记作rA,或rankA或R(A)。
特别规定零矩阵的秩为零。
显然rA≤min(m,n) 易得:若A中至少有一个r阶子式不等于零,且在r<min(m,n)时,A中所有的r+1阶子式全为零,则A的秩为r。
由定义直接可得n阶可逆矩阵的秩为n,通常又将可逆矩阵称为满秩矩阵, det(A)≠0;不满秩矩阵就是奇异矩阵,det(A)=0。
由行列式的性质知,矩阵A的转置AT的秩与A的秩是一样的,即rank(A)=rank(AT)。
参考资料来源:百度百科-矩阵的秩
矩阵行向量组的秩=矩阵列向量组的秩=矩阵的秩。
初等行变换,不仅不改变列向量组的秩,还不改变列向量之间的线性关系(包括相关/不相关和相关时的表示系数)。
其实这个,你只要回归线性方程组,就很好理解。(线性代数,其实就是把线性方程组等问题的系数单独抽出来研究而已)
设想你初中学的解线性方程组。那种方程两边同乘非零系数,两方程相加/减等等操作,其实不就是这些初等行变换么?