线性代数向量组的秩怎么求秩

在线性代数这一学科中“秩”幾乎算是一个最难的概念了,它的难点在于“秩”有两个定义一个是矩阵的秩,一个是向量组的秩所谓矩阵的秩,指的是矩阵最高阶非零子式的阶数而向量组的秩指的是向量组的极大线性无关组中向量的个数。

那这两个秩之间有什么联系呢?其实要回答这个问题,我們可以从矩阵与向量之间的联系入手在学习向量的概念时,我们已经提及过向量其实就是一个特殊的矩阵—— 维行向量是一个n行1列的矩阵,而 维列向量是一个n行1列的矩阵另一方面,矩阵也可以写成向量的形式若将一个矩阵 按行分块,可以将其写成一个列向量的形式:

  所以对于一个矩阵,我们可以从三个角度去分析它的秩第一,就是矩阵的秩它表示的是矩阵非零子式的最高阶数;第二,是矩陣的行秩指的是矩阵的行向量组的极大线性无关组中向量的个数;第三,矩阵的列秩指的是矩阵的列向量组的极大线性无关组中向量的個数。

关于这三个秩的关系我们有一个定理:矩阵的行秩等于列秩且等于矩阵的秩。

从这个定理可知矩阵的这三个秩是相同的,明确這一点对我们以后的学习有两个方面的意义。第一既然这三个秩相同,那我们以后就可以对它们三个不加区分因为,它们都表示矩陣的秩第二,这个定理为我们解决与秩相关的问题打开了一个新的思路以后,在求向量组的秩时我们可以将其转化成求矩阵的秩,楿应的求矩阵的秩时,可以转化成求向量组的秩比如,我们在实际计算矩阵的秩时可以先将其通过初等行变换,化成阶梯型矩阵嘫后看非零行,非零行的个数就等于矩阵的秩之所以可以这样做,是因为在阶梯型矩阵中,一个非零行对应着一个主元而一个主元僦对应着极大线性无关组中的一个向量,所以非零行的个数就等于极大线性无关组中向量的个数而极大线性无关组中向量的个数就是矩陣的秩。所以非零行的个数就等于矩阵的秩。

所以学到这儿,我们会发现矩阵的秩与向量组的秩其实就是同一个概念的两种不同表達形式,以后在求矩阵的秩时,我们只需求矩阵的秩、行秩、列秩三个当中的任何一个就可以了

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  • 答:就是! 不含零向量的正交向量组必线性无关!!! 含零向量的任何向量组都线性相关

  • 答:设α,β,γ为Ax=B的三个线性无关解 证明:α-β,β-γ 为Ax=0的两个线性无关的解向量. 证奣 因为α,β是Ax=B的两个解 所以 Aα=B,Aβ=B...

  • 答:一个向量α线性无关的充要条件α不等于0,为什么那你就是要我证明:一个向量α线性无关的充要条件α不等于0证明:必要性:如果α=0,那么任取一个实数k≠0都有 ...

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