為什麼若兩n階方陣相乘為零矩陣,則兩方陣各自的秩相加小於n

2021-03-27 15:04:18 字數 4767 閱讀 1753

1樓:匿名使用者

ab=0 則b的列向量都是齊次線性方程組 ax=0 的解

所以 r(b) <= n-r(a)

所以 r(a)+r(b) <= n

兩個矩陣乘積的秩為何能小於兩個中小的那個?

2樓:笑書神俠客

樓主說的應該是r(ab)<=min(r(a),r(b))證明很簡單,但是方法很重要

設ab=c,將矩陣b分塊為b=(b1,b2,,,,,,bs) ,c分塊為c=(c1,c2,,,,,cs)

則ab=(ab1,ab2,,,,,,abs) = (c1,c2,,,,,cs)

即 abi=ci 其中i=1,2,,,,s可知矩陣c的第i個列向量均是由矩陣a的所有列向量線性組合而成,而組合係數即為矩陣b的第i列的各分量。

既然c可以有矩陣a線性表示,即r(c)<=r(a)同理對b進行行分塊也可證明

3樓:他說你妖言惑眾

設ab=c,將矩陣b分塊為b=(b1,b2,...,bs) ,c分塊為c=(c1,c2,...,cs)

則ab=(ab1,ab2,...,abs) = (c1,c2,...,cs)

即 abi=ci 其中i=1,2,.......,s可知矩陣c的第i個列向量均是由矩陣a的所有列向量線性組合而成,而組合係數即為矩陣b的第i列的各分量。

既然c可以有矩陣a線性表示,即r(c)<=r(a)。

同理對b進行行分塊也可證明。

兩個矩陣的乘積為零矩陣,那麼這兩個矩陣的秩之間有什麼關係?

4樓:

忘得差不多了,只記得有一個:

兩個n階矩陣的乘積為零矩陣,則兩個n階矩陣的秩之和小於等於n

為什麼n階矩陣的秩小於n,那麼0一定是它的特徵值??

5樓:匿名使用者

如果n階矩陣a的秩小於n,則a的行列式等於0,而行列式等於所有特徵值的乘積,所以至少有一個特徵值為0。

6樓:士溫位賦

所有特徵值之積=該矩陣的行列式

所有該矩陣的秩

如果0是n-1重,2是單根,那麼r=1.

如果矩陣a為三階方陣,矩陣b為2的3階方陣,那麼a秩是多少?

7樓:仙女小迷仔

矩陣a的秩是1或2,分來析過程源如圖。

補充說明:

1、matlab求行列式指令簡介。matlab計算對應矩陣行列式的值的指令為:d=det(a),該指令返回方陣a的行列式,並賦給d。若a僅包含整數項,則該結果d也是一個整數。

2、矩陣的逆矩陣的求解方法是:先把一個單位矩陣放在目的矩陣的右邊,然後把左邊的矩陣通過初等行變換轉換為單位矩陣,此時右邊的矩陣就是我們要求的逆矩陣。

8樓:匿名使用者

r(ab)=1

那麼由矩陣秩的不等式

r(a) + r(b) - n ≤ r(ab) ≤ min(r(a), r(b))

可以得到 r(a) + 2 - 3 ≤1,即r(a)≤2

兩個矩陣相乘的秩

9樓:夢想隊員

定理:如果ab=0,則秩(a)+秩(b)≤n。

證明:將矩陣b的列向量記為bi。∵ab=0,所∴abi=0,∴bi為ax=0的解。

∵ax=0的基礎解系含有n-秩(a)個線性無關的解,∴秩(b)≤n-秩(a),

即秩(a)+秩(b)≤n。

ps:這個結論在證明或者選擇填空中都經常用到,需要記住並應用~

10樓:橋蘭英夙緞

兩種證明方法。

第一種是用分塊矩陣乘法來證明。(不太好書寫,可以見線性代數習題冊答案集);

第二種是線性方程組的解的關係來證明。

因為ab=0,所以b的每一列都是線性方程組ax=0的解。而根據線性方程組理論,ax=0的基礎解系中線性無關的解的個數(或者說解空間的維數)≤

n-r(a)。而b的列向量組是解空間的一部分,所以b的列向量組中的極大線性無關組中的向量個數(就是秩r(b))一定≤基礎解系中線性無關的解的個數,也就是≤

n-r(a),所以r(b)≤

n-r(a),從而r(a)+r(b)<=n。

兩個矩陣的乘積為零 它們的 秩有什麼關係

11樓:甜美志偉

關係: r(a)+r(b)<=n;

推導過程如下:

設ab = 0, a是mxn, b是nxs 矩陣;

則 b 的列向量都是 ax=0的秩;

所以 r(b)<=n-r(a);

所以 r(a)+r(b)<=n。

擴充套件資料:

秩性質我們假定 a是在域 f上的 m× n矩陣並描述了上述線性對映。

只有零矩陣有秩 0 a的秩最大為 min(m,n) f是單射,當且僅當 a有秩 n(在這種情況下,我們稱 a有「滿列秩」)。

f是滿射,當且僅當 a有秩 m(在這種情況下,我們稱 a有「滿行秩」)。

在方塊矩陣a(就是 m= n) 的情況下,則 a是可逆的,當且僅當 a有秩 n(也就是 a有滿秩)。如果 b是任何 n× k矩陣,則 ab的秩最大為 a的秩和 b的秩的小者。

即:秩(ab)≤min(秩(a),秩(b)) 推廣到若干個矩陣的情況。

就是:秩(a1a2...am)≤min(秩(a1),秩(a2),...

秩(am)) 證明:考慮矩陣的秩的線性對映的定義,令a、b對應的線性對映分別為 f和 g,則秩(ab)表示複合對映 f·g,它的象 im f·g是 g的像 im g在對映 f作用下的象。

然而 im g是整個空間的一部分,因此它在對映 f作用下的象也是整個空間在對映 f作用下的象的一部分。也就是說對映 im f·g是im f的一部分。

對矩陣就是:秩(ab)≤秩(a)。對於另一個不等式:

秩(ab)≤秩(b),考慮 im g的一組基:(e1,e2,...,en),容易證明(f(e1),f(e2),...

,f(en))生成了空間 im f·g,於是 im f·g的維度小於等於im g的維度。

對矩陣就是:秩(ab)≤秩(b)。因此有:秩(ab)≤min(秩(a),秩(b))。若干個矩陣的情況證明類似。

作為 "<" 情況的一個例子,考慮積 兩個因子都有秩 1,而這個積有秩 0。可以看出,等號成立當且僅當其中一個矩陣(比如說 a)對應的線性對映不減少空間的維度,即是單射,這時 a是滿秩的。

於是有以下性質:如果 b是秩 n的 n× k矩陣,則 ab有同 a一樣的秩。如果 c是秩 m的 l× m矩陣,則 ca有同 a一樣的秩。

a的秩等於 r,當且僅當存在一個可逆 m× m矩陣 x和一個可逆的 n× n矩陣 y使得 這裡的 ir指示 r× r單位矩陣。證明可以通過高斯消去法構造性地給出。

矩陣的秩加上矩陣的零化度等於矩陣的縱列數(這就是秩-零化度定理)。

12樓:墨陌沫默漠末

關係是r(a)+r(b)<=n。

因為ab=0,所以b的每一列都是線性

方程組ax=0的解。而根據線性方程組理論,ax=0的基礎解系中線性無關的解的個數(或者說解空間的維數)≤ n-r(a)。

而b的列向量組是解空間的一部分,所以b的列向量組中的極大線性無關組中的向量個數(就是秩r(b))一定≤基礎解系中線性無關的解的個數,也就是≤ n-r(a),所以r(b)≤ n-r(a),從而r(a)+r(b)<=n。

方陣(行數、列數相等的矩陣)的列秩和行秩總是相等的,因此它們可以簡單地稱作矩陣a的秩。通常表示為r(a),m × n矩陣的秩最大為m和n中的較小者,表示為 min(m,n)。有儘可能大的秩的矩陣被稱為有滿秩;類似的,否則矩陣是秩不足(或稱為「欠秩」)的。

設a是一組向量,定義a的極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)。

特別規定零矩陣的秩為零。

顯然ra≤min(m,n) 易得:

若a中至少有一個r階子式不等於零,且在r由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又將可逆矩陣稱為滿秩矩陣, det(a)≠0;不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det(a)=0。

由行列式的性質1(1.5)知,矩陣a的轉置at的秩與a的秩是一樣的。

13樓:匿名使用者

它們的秩序關係是一個數字乘以零

14樓:匿名使用者

設ab = 0, a是mxn, b是nxs 矩陣則 b 的列向量都是 ax=0 的解

所以 r(b)<=n-r(a)

所以 r(a)+r(b)<=n

15樓:電燈劍客

如果a是mxn的矩陣,b是nxk的矩陣,ab=0,那麼rank(a)+rank(b)<=n

16樓:alone丶

關係是:r(c)。。。。

線性代數,為什麼這裡的秩相加是小於n的呢?打星星的

17樓:zzllrr小樂

這是利用ab=0

b的列向量,都是方程組ax=0的解

則b的秩,小於等於方程組ax=0基礎解系中的向量個數,即r(b)<=n-r(a)

則r(a)+r(b)<=n

設a為n階方陣的伴隨矩陣,n大於2,若ran1,證

r a n 1,此時 a 0,即a 的列都屬於方程ax 0的解空間ker a 而這個ker a 是一維空間,所以r a 1,再注意a存在n 1階非奇異子陣,即a 非零,所以r a 1 設a為n階方陣,a 為a的伴隨矩陣,證明 n,r a n r a 1,r a n 1 0,r a 當 r a n時,...

設n階方陣A的伴隨矩陣為A,證明, 1 若A 0則A

1 證 如果r a 行列式都為0 由伴隨陣的定義,a 0 a 0 如果r a n 1 a a a e 0 a 的列向量為ax 0的解,根據線性內方程組理論r a r a n r a 1 a 0 結論得證!2 如果 a 0,利用 1 的結論,a 0 a a n 1 如果 a 0,a a a e a a...

若ab為n階正定矩陣則ab也是正定矩陣此命題成立嗎

你好 不成立,最簡單的反例是a b e是負定的,而ab e是正定的。經濟數學團隊幫你解答,請及時採納。謝謝 如果a,b均為n階正定矩陣,證明a b也是正定矩陣 直接用定義證明就可以了。正定的含義是對任何非零列向量x有 x t ax 0,x t bx 0,則有 x t a b x x t ax x t...