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时间:2018-10-07
《任意矩阵都可经过初等变换变成阶梯形矩阵》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、任意矩阵都可经过初等变换变成阶梯形矩阵,方法不是唯一的,然而有没有什么规律性的东西值得探讨?本节的讨论将显示,不论通过什么途径化为阶梯形矩阵,它的非零行的个数总是唯一确定的,我们把这个确定的数称为该矩阵的秩。的k2个交叉点上的元素,按原有的次序组成A的k阶矩阵的行列式称为A的k阶子式。则A的非零子式的最高阶数定义在mn矩阵A中,任意选定k行和k列,它们称为A的秩,记为r(A)。注:零矩阵的秩定义为零。第3节矩阵的秩(Rank)(1)r(A)=r(AT),(2)设r(A)=r,则至少存在一个r阶的非零子式,而且任何大于r阶的子式都为零。(3)n阶方阵A的最大的秩
2、为n。若r(A)=n,则称A为满秩方阵。若r(A)3、Br(A)r(B)在B中仍取A中的M为B的非零子式M’。B在B中取A中M的红线换位后相交的点为M’。Ar(A)r(B)在B中仍取A中相同的节点所组成的子式M’。故(1),(2)若(1)i,j都在M中;(2)i,j都不在M中;(3)i在M中,j不在M中;(4)i不在M中,j在M中。在B中仍取A中相同的节点所组成的子式M’。对前三种情况,°°°°°°°°°°°°°°°°M其中D为M中用第i行代替第j行所得的矩阵。(4)i不在M中,但j在M中。Bi行j行k在B仍取A中相同的节点所组成的子式M’。1.若命题已证。2.若命题也证。这时,取kri+rjA(为什么?)∴4、r(A)=3。例3.6求r(A)=?设矩阵,解现在我们要问:为什么要研究矩阵的秩呢?还要从线性方程组说起。设n元线性方程组为这是一个n个方程n个未知数的线性方程组。它的增广矩阵为n(n+1)矩阵:对施行初等行变换,将它变换化阶梯形矩阵,如阶梯形矩阵出现s个零行,说明原方程组中有s个方程不是独立的。显然,阶梯形矩阵的秩为r=n-s,阶梯形矩阵所反应的方程组与原方程组是同解方程组,s=n-r,可见矩阵的秩能够直接反映方程组独立方程的个数。对于一般的m个方程n个未知数的方程组的情况,将在后面另行讨论。习题三P.848.(1),(3),9.10.
3、Br(A)r(B)在B中仍取A中的M为B的非零子式M’。B在B中取A中M的红线换位后相交的点为M’。Ar(A)r(B)在B中仍取A中相同的节点所组成的子式M’。故(1),(2)若(1)i,j都在M中;(2)i,j都不在M中;(3)i在M中,j不在M中;(4)i不在M中,j在M中。在B中仍取A中相同的节点所组成的子式M’。对前三种情况,°°°°°°°°°°°°°°°°M其中D为M中用第i行代替第j行所得的矩阵。(4)i不在M中,但j在M中。Bi行j行k在B仍取A中相同的节点所组成的子式M’。1.若命题已证。2.若命题也证。这时,取kri+rjA(为什么?)∴
4、r(A)=3。例3.6求r(A)=?设矩阵,解现在我们要问:为什么要研究矩阵的秩呢?还要从线性方程组说起。设n元线性方程组为这是一个n个方程n个未知数的线性方程组。它的增广矩阵为n(n+1)矩阵:对施行初等行变换,将它变换化阶梯形矩阵,如阶梯形矩阵出现s个零行,说明原方程组中有s个方程不是独立的。显然,阶梯形矩阵的秩为r=n-s,阶梯形矩阵所反应的方程组与原方程组是同解方程组,s=n-r,可见矩阵的秩能够直接反映方程组独立方程的个数。对于一般的m个方程n个未知数的方程组的情况,将在后面另行讨论。习题三P.848.(1),(3),9.10.
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