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矩阵的秩 、矩阵的秩及其应用论文
2023-04-16 00:40  浏览:31

矩阵的秩是什么意思?

通常是指“满秩矩阵”。

设A是n阶矩阵,若r(A) = n,则称A为满秩矩阵。但满秩不局限于n阶矩阵。

若矩阵秩等于行数,称为行满秩;若矩阵秩等于列数,称为列满秩。既是行满秩又是列满秩则为n阶矩阵即n阶方阵。行满秩矩阵就是行向量线性无关,列满秩矩阵就是列向量线性无关;所以如果是方阵,行满秩矩阵与列满秩矩阵是等价的。

单位矩阵

用初等行变换将矩阵A化为阶梯形矩阵,则矩阵中非零行的个数就定义为这个矩阵的秩,记为r(A),根据这个定义,矩阵的秩可以通过初等行变换求得。需要注意的是,矩阵的阶梯形并不是唯一的,但是阶梯形中非零行的个数总是一致的。

单位矩阵的对角线上都是1,其余元素皆为0的矩阵。在矩阵的乘法中,有一种矩阵起着特殊的作用,如同数的乘法中的1,它除左上角到右下角的对角线(称为主对角线)上的元素均为1以外全都为0。可用将系数矩阵转化成单位矩阵的方法解线性方程组。

什么是矩阵的秩

***个角度,也就是书本上的定义,矩阵中的任意一个r阶子式不为0,且任意的r+1阶子式为0,则阶数r就叫作该矩阵的秩。

对一个矩阵,存在某个r阶行列式,值不为0,这个r阶行列式就是对一个矩阵你画r条横线,r条竖线,这个横竖线交叉的元素构成了一个新的数表,这个数表的行列式就叫作这个矩阵的r阶子式。

第二个角度,如果我们把矩阵进行初等行变换,将矩阵变换为一个行阶梯形矩阵后,那么行阶梯形矩阵的非0行就是这个矩阵的秩。这是通过运算的角度来给出的矩阵的秩的定义,对矩阵进行初等行变换后得到的行阶梯形矩阵的非0行的个数。

第三个角度,是从线性方程组的角度来给出的,我们可以把秩理解为一种约束,因为方程我们就可以理解为约束,当我们把矩阵看成齐次线性方程组的系数的时候,矩阵的秩就是这个方程组里真正存在的方程的个数。

虽然写出了很多个方程,但有一些是没有用的,可以由其他方程来表示的,这些没用的消去之后剩下的真正的约束的个数就是这个矩阵的秩。

第四个角度,将矩阵看成由一个个向量放在一起拼成的,这个秩就是向量组中独立的向量的个数,其实和上述方程组的角度是差不多的。

扩展资料

定理:矩阵的行秩,列秩,秩都相等。

定理:初等变换不改变矩阵的秩。

定理:如果A可逆,则r(AB)=r(B),r(BA)=r(B)。

定理:矩阵的乘积的秩Rab=min{Ra,Rb};

引理:设矩阵A=(aij)sxn的列秩等于A的列数n,则A的列秩,秩都等于n。

当r(A)=n-2时,***阶非零子式的阶数=n-2,任何n-1阶子式均为零,而伴随阵中的各元素就是n-1阶子式再加上个正负号,所以伴随阵为0矩阵。

当r(A)=n-1时,***阶非零子式的阶数=n-1,所以n-1阶子式有可能不为零,所以伴随阵有可能非零(等号成立时伴随阵必为非零)。

参考资料来源:百度百科-矩阵的秩

什么叫矩阵的秩?

矩阵A的秩与A的伴随矩阵的秩的关系:

1、如果 A 满秩,则 A* 满秩;

2、如果 A 秩是 n-1,则 A* 秩为1;

3、如果 A 秩 n-1,则 A* 秩为 0 。(也就是 A* = 0 矩阵)

矩阵满秩,R(A)=n,那么R(A-1)=n,矩阵的逆的秩与原矩阵秩相等,而且初等变换不改变矩阵的秩,A*=|A|A-1,R(A*)=n。

扩展资料:

当矩阵是大于等于二阶时:主对角元素是将原矩阵该元素所在行列去掉再求行列式,非主对角元素是原矩阵该元素的共轭位置的元素去掉所在行列求行列式乘以x、y,为该元素的共轭位置的元素的行和列的序号,序号从1开始。

当矩阵的阶数等于一阶时,伴随矩阵为一阶单位方阵。二阶矩阵的求法口诀:主对角线元素互换,副对角线元素变号 。

矩阵的秩是什么?

就是二次型对应矩阵的秩。等于二次型非0特征根的个数。

一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数目。类似地,行秩是A的线性无关的横行的极大数目。

如果把矩阵看成一个个行向量或者列向量,秩就是这些行向量或者列向量的秩,也就是极大无关组中所含向量的个数。

当r(A)=n-2时,***阶非零子式的阶数=n-2,任何n-1阶子式均为零,而伴随阵中的各元素就是n-1阶子式再加上个正负号,所以伴随阵为0矩阵。

当r(A)=n-1时,***阶非零子式的阶数=n-1,所以n-1阶子式有可能不为零,所以伴随阵有可能非零(等号成立时伴随阵必为非零)。

扩展资料:

n个变量的二次多项式称为二次型,即在一个多项式中,未知数的个数为任意多个,但每一项的次数都为2的多项式。线性代数的重要内容之一,它起源于几何学中二次曲线方程和二次曲面方程化为标准形问题的研究。

柯西在别人著作的基础上,着手研究化简变数的二次型问题,并证明了特征方程在直角坐标系的任何变换下不变性。后来,他又证明了n个变数的两个二次型能用同一个线性变换同时化成平方和。

双线性形式B的核由正交于V的所有元素组成,而二次形式Q的核由B的核中的有Q(u)=0的所有元素u组成。 如果2是可逆的,则Q和它的相伴双线性形式B有同样的核。

双线性形式B被称为非奇异的,如果它的核是0;二次形式Q被称为非奇异的,如果它的核是0。

参考资料来源;百度百科——矩阵的秩

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