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  • 1 # 無為輕狂

    行階梯矩陣非零行的首非零元(個數=非零行數)所在的列是線性無關的, 且其餘向量可由它們線性表示。

    所以它們是A的列向量組的一個極大無關組。

    所以A的列秩 = 非零行的行數

    所以A的秩 = 非零行的行數

    舉例:

    比如 A = (a1,a2,a3,a4) 經過初等行變換化成

    1 2 3 4

    0 0 1 5

    0 0 0 0

    那麼 a1,a3 是線性無關的 [ 即行階梯矩陣非零行的首非零元所在的列是線性無關的]

    這個線性無關組含向量的個數是梯矩陣的非零行數

    再把梯矩陣化成行簡化梯矩陣

    1 2 0 -11

    0 0 1 5

    0 0 0 0

    就可能看出 a2 = 2a1, a4 = -11a1 + 5a3

    即 a2,a4 可由a1,a3 線性表示

    所以 a1,a3 是 a1,a2,a3,a4 的極大無關組

    即 A 的列秩 = 2 (非零行數)

    所以 A 的秩 = 2 (非零行數)

    擴展資料:

    在線性代數中,一個矩陣A的列秩是A的線性獨立的縱列的極大數目。類似地,行秩是A的線性無關的橫行的極大數目。通俗一點說,如果把矩陣看成一個個行向量或者列向量,秩就是這些行向量或者列向量的秩,也就是極大無關組中所含向量的個數。

    在m*n矩陣A中,任意決定k行和k列交叉點上的元素構成A的一個k階子矩陣,此子矩陣的行列式,稱為A的一個k階子式。

    例如,在階梯形矩陣中,選定1,3行和3,4列,它們交叉點上的元素所組成的2階子矩陣的行列式 就是矩陣A的一個2階子式。

    A=(aij)m×n的不為零的子式的最大階數稱為矩陣A的秩,記作rA,或rankA或R(A)。

    特別規定零矩陣的秩為零。

    顯然rA≤min(m,n) 易得:

    若A中至少有一個r階子式不等於零,且在r<min(m,n)時,A中所有的r+1階子式全為零,則A的秩為r。

    由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又將可逆矩陣稱為滿秩矩陣, det(A)≠0;不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det(A)=0。

    由行列式的性質1(1.5[4])知,矩陣A的轉置AT的秩與A的秩是一樣的。

    矩陣的乘積的秩Rab<=min{Ra,Rb};

    當r(A)<=n-2時,最高階非零子式的階數<=n-2,任何n-1階子式均為零,而伴隨陣中的各元素就是n-1階子式再加上個正負號,所以伴隨陣為0矩陣。

    當r(A)<=n-1時,最高階非零子式的階數<=n-1,所以n-1階子式有可能不為零,所以伴隨陣有可能非零(等號成立時伴隨陣必為非零)。

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