概述
矩阵的秩是反映矩阵固有特性的一个重要概念。
设A是一组向量,定义A的最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k行和k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)。
特别规定零矩阵的秩为零。
定理
设A1,A2,… An是n阶方阵,则秩 (A1)+秩 (A2)+… + 秩 (An)≤ (t一1)n+秩 (A1…An)
由定义直接可得n阶可逆矩阵的秩为n,通常又将可逆矩阵称为满秩矩阵, det(A)¹ 0;不满秩矩阵就是奇异矩阵,det(A)=0。
由行列式的性质知,矩阵A的转置AT的秩与A的秩是一样的。
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)
特别的,A:m*n,B:n*s,AB=0 -> r(A)+r(B)≤n
8、P,Q为可逆矩阵,则 r(PAQ)=r(A)
9、若Ax=B有解,则r(A)=r(A,B)
10、若A~B,则人r(A)=r(B)
11、若所有n阶子式为零,则r(A)=0
12、A中若有S阶非零子式,则r(A)≥S