矩陣的秩

矩陣的秩

線性代數術語
矩陣的秩是線性代數中的術語,定義為:在m×n矩陣A中,非零子式的最高階數稱為矩陣A的秩,記為r(A)或秩(A)。規定零矩陣的秩為零。
    中文名:矩陣的秩 外文名: 别名: 其他外文名:The Rank of Matrix 領 域:線性代數 性 質:行秩是A的線性無關極大數目 公 式:A=(aij)m×n

概述

矩陣的秩是反映矩陣固有特性的一個重要概念。

設A是一組向量,定義A的最大無關組中向量的個數為A的秩。

定義1:在m×n矩陣A中,任意決定k行和k列交叉點上的元素構成A的一個k階子矩陣,此子矩陣的行列式,稱為A的一個k階子式。

例如,在階梯形矩陣中,選定1、3行和3、4列,它們交叉點上的元素所組成的2階子矩陣的行列式就是矩陣A的一個2階子式。

定義2:A=(aij)m×n的不為零的子式的最大階數稱為矩陣A的秩,記作rA,或rankA或R(A)。

特别規定零矩陣的秩為零。

定理

設A1,A2,… An是n階方陣,則秩 (A1)+秩 (A2)+… + 秩 (An)≤ (t一1)n+秩 (A1…An)

由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又将可逆矩陣稱為滿秩矩陣, det(A)¹ 0;不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det(A)=0。

由行列式的性質知,矩陣A的轉置AT的秩與A的秩是一樣的。

變化規律

1、轉置後秩不變

2、r(A)≤min(m,n),A是m*n型矩陣

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為可逆矩陣,則 r(PAQ)=r(A)

9、若Ax=B有解,則r(A)=r(A,B)

10、若A~B,則人r(A)=r(B)

11、若所有n階子式為零,則r(A)=0

12、A中若有S階非零子式,則r(A)≥S

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