怎么求矩阵的秩

如题所述

矩阵的秩计算公式:A=(aij)m×n。

在线性代数中,一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数,通常表示为r(A),rk(A)或rankA。

在线性代数中,一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数目。类似地,行秩是A的线性无关的横行的极大数目。即如果把矩阵看成一个个行向量或者列向量,秩就是这些行向量或者列向量的秩,也就是极大无关组中所含向量的个数。

求矩阵的秩的方法:

寻找矩阵A中非零子式的最高阶数r,则矩阵的秩为r。

初等行变换,把原来的矩阵变换为行阶梯型矩阵,非零行的行数r就是矩阵的秩。

用初等变换法求矩库的秩

定理2:矩阵初等变换不改变矩阵的秩。即A一B则A)=R(B)注:1./4>,只改变子行列式的符号2. kr是A中对应子式的 倍。3./+k是行列式运算的性质。求矩阵A的秋方法:

1)利用初等行变换化矩A为阶梯形矩阵B

2)数阶梯形矩阵B非零行的行数即为矩阵A的..入=5,u=1

满秩矩阵:

定义3A为  阶方阵时,RA=p称 A 是满秩阵,(非奇异矩阵)RA<h称 A 是降秩阵,(奇异矩阵)可见:RA)=n台Ac0对于满秩方阵 A 施行初等行变换可以化为单位阵 E又根据初等阵的作用:每对 A 施行一次初等行变换,相当于用一个对应的初等阵左乘 A,由此得到下面的定理

定理 3:设 A 是满秩方阵,则存在初等方阵

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)。

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第1个回答  2023-06-16

怎么求矩阵的秩介绍如下:

矩阵的行秩,列秩,秩都相等,初等变换不改变矩阵的秩,如果A可逆,则r(AB)=r(B),r(BA)=r(B),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。

矩阵的秩的变化规律

(1)转置后秩不变

(2)r(A)<=min(m,n),A是m*n型矩阵

(3)r(kA)=r(A),k不等于0

(4)r(A)=0<=>A=0

(5)r(A+B)<=r(A)+r(B)

(6)r(AB)<=min(r(A),r(B))

(7)r(A)+r(B)-n<=r(AB)

(8)P、Q为可逆矩阵,则r(PAQ)=r(A)

(9)n阶方阵A,若|A|=0,则r(A)<n,否则r(A)=n

(10)若Ax=B有解,则r(A)=r(A,B)

(11)若A~B,则人r(A)=r(B)

(12)若所有n阶子式为零,则r(A)<t(t为A的逆序数)

(13)A中若有S阶非零子式,则r(A)>=S。

相关定义

方阵(行数、列数相等的矩阵)的列秩和行秩总是相等的,因此它们可以简单地称作矩阵A的秩。通常表示为r(A),rk(A)或。

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)。

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