矩陣行向量組的秩等於列向量組的秩等於矩陣的秩,那我寫矩陣 1,2,3 它列向量組秩等於3,ha

2021-05-28 14:52:19 字數 6153 閱讀 7948

1樓:匿名使用者

列向量組的秩也是 1 !!!

2,3 可由 1 線性表示

2樓:匿名使用者

呃,你確定它的列向量秩是3麼?

請問老師,為什麼「矩陣的秩等於它的列向量組的秩,也等於它的行向量組的秩」?

3樓:星月精靈

首先,因為矩陣的秩就是定義為行向量組的秩(也可以定義成列向量組的秩)。

其次,矩陣的秩定義為它的行向量的秩。因為有結論:轉置矩陣與原矩陣有相同的秩。所以行向量組的秩與列向量的秩相等。

例如,一個三行四列的滿秩矩陣,它的秩為3,如果你將其化為一個4行3列的矩陣,它的秩也為3。

擴充套件資料:

一:矩陣乘法

矩陣相乘最重要的方法是一般矩陣乘積。它只有在第一個矩陣的列數(column)和第二個矩陣的行數(row)相同時才有意義  。一般單指矩陣乘積時,指的便是一般矩陣乘積。

一個m×n的矩陣就是m×n個數排成m行n列的一個數陣。

由於它把許多資料緊湊的集中到了一起,所以有時候可以簡便地表示一些複雜的模型。

二:矩陣乘法注意事項

1、當矩陣a的列數等於矩陣b的行數時,a與b可以相乘。

2、矩陣c的行數等於矩陣a的行數,c的列數等於b的列數。

3、乘積c的第m行第n列的元素等於矩陣a的第m行的元素與矩陣b的第n列對應元素乘積之和。

三:基本性質

1.乘法結合律: (ab)c=a(bc)

2.乘法左分配律:(a+b)c=ac+bc

3.乘法右分配律:c(a+b)=ca+cb

4.對數乘的結合性k(ab)=(ka)b=a(kb)

5.轉置 (ab)t=btat

6.矩陣乘法一般不滿足交換律 。

7.注:可交換的矩陣是方陣。

4樓:∮一叢萱草

都是大姨媽的回答,看你大表叔我的~

首先為了幫助你明白,你先要弄清楚2個定義:

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!

同理可證,矩陣的秩等於行向量組的秩!

完全原創,碼字辛苦,樓主不明白可追問,明白請採納!

5樓:匿名使用者

因為矩陣的初等變換不改變矩陣的秩!!!

所有的矩陣初等變換的結果,都是如下形狀:

對角線上一些1,0。其他元素全0。

這個時候你能看出來行秩和列秩都是1的個數。

6樓:老蝦米

矩陣的秩定義為它的行向量的秩。因為有結論:轉置矩陣與原矩陣有相同的秩。所以行向量組的秩與列向量的秩相等。

你看看書中 「轉置矩陣與原矩陣有相同的秩」的證明就可以了。

矩陣的秩和矩陣的行向量的秩以及矩陣的列向量的秩有什麼聯絡?

7樓:朝陽

當矩陣進行初等行變換後,化為階梯型矩陣。此時矩陣的行向量的秩等於矩陣的列向量的秩。當您學到正定矩陣時,前面的內容就非常簡單了。

希望您能得到幫助

一個矩陣的行向量組可由另一個矩陣的行向量組線性表出,它們的秩的關係?

8樓:匿名使用者

這個矩陣的秩小於或等於另外那個矩陣的秩。

關於向量組的行向量的秩和列向量的秩。書上說行向量的秩應該等於列向

9樓:匿名使用者

行秩和列秩都是1

只有1行,所以行秩是1就不用說了。

列秩來說,這個矩陣任何兩個列向量之間,都是線性相關的。

例如1和2之間,可以得到式子1*(-2)+2*1=0,所以線性相關2和3之間,可以得到式子2*(-3)+3*2=0,所以線性相關。

所以列向量中,最大無關組向量數量是1,多於1個向量,就會線性相關。

所以列秩也是1。

列向量組與行向量組的秩的區別?

10樓:匿名使用者

如一個m*n(m陣的秩等於列向量組的秩也等於行向量組的秩的證明

1.定義

矩陣的秩:指非零子式的最高階數

向量組的秩:指最大無關組中向量的個數

2.證明

先證明矩陣的秩等於列向量組的秩

設矩陣a=[a_11,…,a_1n;…; a_m1,…,a_mn],rank(a)=r

則有某個r階子式不等於,無妨設det(a_11,…,a_1r;…;a_r1,…,a_rr)≠0

下證a1,a2,…,ar( aj=(a_1j,…,a_mj)』,j=1,…,r)線性無關

若a1*x1+…,+ar*xr=0 (1)

或[a_11*x1+…,+a_1r*xr=0

……a_r1*x1+…,+a_rr*xr=0

a_r+1,1*x1+…,+a_r+1,r*xr=0

……]則由det(a_11,…,a_1r;…;a_r1,…,a_rr)≠0知前r個方程組成的方程組只有零解,從而整個方程組只有零解,即(1)只有零解,因此a1,a2,…,ar線性無關

下證a中任意r+1個列向量線性相關,

採用反證法,假設存在某r+1個列向量線性無關,無妨設a1,a2,…,ar,a_r+1線性無關,則a1*x1+…,+ar*xr+a_r+1*x_r+1=0只有零解,令a1=[a1,…,ar,a_r+1],則rank(a1)=r+1,從而a1有一個r+1階子式不等於零,而此子式也是a中的一個子式,這就說明a中存在不為零的r+1階子式,這與rank(a)=r矛盾。故假設錯誤,從而a中任意r+1個列向量線性相關,故a1,a2,…,ar為a的一個最大無關組,從而列向量組的秩序為r.這就證明了矩陣的秩等於列向量組的秩

現說明矩陣的秩也等於行向量組的秩

因rank(a』)=rank(a),rank(a』)=a』中列向量組的秩,而a』的列向量組即為a的行向量組,故有a行向量組的秩=rank(a)

11樓:蠻燦真祺

如一個m*n(m,其秩就是m

矩陣的秩等於列向量組的秩也等於行向量組的秩的證明

1.定義

矩陣的秩:指非零子式的最高階數

向量組的秩:指最大無關組中向量的個數

2.證明

先證明矩陣的秩等於列向量組的秩

設矩陣a=[a_11,…,a_1n;…;

a_m1,…,a_mn],rank(a)=r

則有某個r階子式不等於,無妨設det(a_11,…,a_1r;…;a_r1,…,a_rr)≠0

下證a1,a2,…,ar(

aj=(a_1j,…,a_mj)』,j=1,…,r)線性無關

若a1*x1+…,+ar*xr=0

(1)或

[a_11*x1+…,+a_1r*xr=0

……a_r1*x1+…,+a_rr*xr=0

a_r+1,1*x1+…,+a_r+1,r*xr=0

……]則由det(a_11,…,a_1r;…;a_r1,…,a_rr)≠0知前r個方程組成的方程組只有零解,從而整個方程組只有零解,即(1)只有零解,因此a1,a2,…,ar線性無關

下證a中任意r+1個列向量線性相關,

採用反證法,假設存在某r+1個列向量線性無關,無妨設a1,a2,…,ar,a_r+1線性無關,則a1*x1+…,+ar*xr+a_r+1*x_r+1=0只有零解,令a1=[a1,…,ar,a_r+1],則rank(a1)=r+1,從而a1有一個r+1階子式不等於零,而此子式也是a中的一個子式,這就說明a中存在不為零的r+1階子式,這與rank(a)=r矛盾。故假設錯誤,從而a中任意r+1個列向量線性相關,故a1,a2,…,ar為a的一個最大無關組,從而列向量組的秩序為r.這就證明了矩陣的秩等於列向量組的秩

現說明矩陣的秩也等於行向量組的秩

因rank(a』)=rank(a),rank(a』)=a』中列向量組的秩,而a』的列向量組即為a的行向量組,故有a行向量組的秩=rank(a)

如何證明一個矩陣的行秩等於它的列秩

12樓:匿名使用者

令a是一個m×bain的矩陣,其列秩du

為r. 令a的列的一組基為c1,c2,...cr,並記矩zhi陣c=(c1,c2,...

cr). 顯然a的每個dao列向量是c1,c2....cr這回r個列向量的線性答組合.

設a的第i列ai=bi1c1+bi2c2+....+bircr ,令b=(bij) 這是一個r×n矩陣 有a=cb 再觀察a的行向量,有a=cb知a 的每個行向量都是b的行向量的線性組合,因此a的行秩 ≤r 的行秩. 但r僅有r行, 所以a的行秩 ≤r =a 的列秩.

這就證明了a的行秩 ≤a 的列秩類似可知a的列秩=a的轉置的行秩 ≤a的轉置 的列秩=a的行秩所以a的行秩=a 的列秩

為什麼矩陣的秩等於行秩也等於列秩

13樓:河傳楊穎

因為每個矩陣都可以通過初等變換,得到唯一的標準型與之對應,而標準型中的非零行數就是秩。不管通過初等行變換來求行秩,還是初等列變換求列秩,最終都可以化成這個唯一的標準型,且行秩(或列秩),就等於秩。

矩陣的行秩與列秩相等,是線性代數基本定理的重要組成部分. 其基本證明思路是,矩陣可以看作線性對映的變換矩陣,列秩為像空間的維度,行秩為非零原像空間的維度,因此列秩與行秩相等,即像空間的維度與非零原像空間的維度相等(這裡的非零原像空間是指約去了零空間後的商空間:原像空間)。

這從矩陣的奇異值分解就可以看出來。

列秩應用

計算矩陣的秩的一個有用應用是計算線性方程組解的數目。如果係數矩陣的秩等於增廣矩陣的秩,則方程組只要有一個解。在這種情況下,它有精確的一個解,如果它的秩等於方程的數目。

如果增廣矩陣的秩大於係數矩陣的秩,則通解有k個自由參量,這裡的k是在方程的數目和秩的差。否則方程組是不一致的。

在控制論中,矩陣的秩可以用來確定線性系統是否為可控制的,或可觀察的。

14樓:匿名使用者

這個矩陣的秩為2.列秩也為2

-21/5 x 2+24/5 x3 =6

-21/5 x 7+24/5 x8 =9

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!

同理可證,矩陣的秩等於行向量組的秩!

@∮一叢萱草∮

什麼是矩陣的行向量組等於列向量組的秩

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