矩陣的秩的定義:存在K階子式不為0,對任意K+1階子式均為0,則k即為矩陣的秩。
向量組的秩的定義:向量組的極大線性無關組所包含向量的個數,稱為向量組的秩。
其次再弄清楚3個定理:
1,矩陣A的行列式不為0的充要條件是A的行(列)向量線性無關
2,無關組加分量仍無關
3, r個n維列向量組線性無關的充要條件是這r個n維列向量組所構成的矩陣至少存在一個r階子式不為0
好了,簡略證明過程開始,我先證“矩陣的秩等於列向量組的秩”。假設n階矩陣的秩為r,其列向量組的秩為s。(我們的目標:就是證明r=s)
一方面,矩陣的秩為r,即為其有K階子式不為0(矩陣秩的定義),則該K階子式的列向量線性無關(定理1),則其k階子式所在矩陣的列向量必線性無關(定理2),則由向量組的秩的定義可知r≤s。
另一方面,列向量組的秩為s,由定理3知,必有一個s階子式不為0,故由矩陣的秩的定義可知s≤r。
聯立即得,r=s!
單位矩陣的秩是n,因為行列式等於1,是一個n階非零子式
矩陣的秩的定義:存在K階子式不為0,對任意K+1階子式均為0,則k即為矩陣的秩。
向量組的秩的定義:向量組的極大線性無關組所包含向量的個數,稱為向量組的秩。
其次再弄清楚3個定理:
1,矩陣A的行列式不為0的充要條件是A的行(列)向量線性無關
2,無關組加分量仍無關
3, r個n維列向量組線性無關的充要條件是這r個n維列向量組所構成的矩陣至少存在一個r階子式不為0
好了,簡略證明過程開始,我先證“矩陣的秩等於列向量組的秩”。假設n階矩陣的秩為r,其列向量組的秩為s。(我們的目標:就是證明r=s)
一方面,矩陣的秩為r,即為其有K階子式不為0(矩陣秩的定義),則該K階子式的列向量線性無關(定理1),則其k階子式所在矩陣的列向量必線性無關(定理2),則由向量組的秩的定義可知r≤s。
另一方面,列向量組的秩為s,由定理3知,必有一個s階子式不為0,故由矩陣的秩的定義可知s≤r。
聯立即得,r=s!