為什麼列向量組求秩只能用行變換?

2025-06-02 20:40:11 字數 3840 閱讀 8653

1樓:一二三奈斯

因為只有行才可以變換,列上並沒有計算可言。

線性代數。是數學的乙個分支,它的研究物件是向量,向量禪旅空間。

或稱線性空間,線性變換和有限維的線性方程組。向量空間是現代數學的乙個重要課題;因而,線性代數被廣泛地應用於抽象代數和泛函分析中;通過解析幾何,線性代數得以被具體表示。

線性代數的理論已被泛化為運算元理論。由於科學研究中的非線性模型通常可以被近似為線性模型,使得線性代數被廣泛地應用於自然科學和社會科學中。

線性關係意即賀野凳數學物件之間的關係是以一次形式來表達的。例如,在解析幾何裡,平面上直線的方程是二元一次方程。

空間平面的方程是三元一次方程。

而空間直線視為兩個平面相交,由兩個三元一次方程所組成的方程組來表示。

含有n個未知量的一次方程稱為線性方程。關於變數是一次的函式稱為線性函式。

線性關係問題簡稱線性問題。解線性方程組的問脊罩題是最簡單的線性問題。

2樓:網友

求秩行列變換都可以,但要求基礎解系和非齊次解則只能用行變換。

行向量線性無關,增加一列後,秩為什麼不變?

3樓:網友

設矩陣a為m行n列,因為行向量組線性無關,因此矩陣的秩。

為r=min(m,n)=m,證明m≤n,因此列數增一列後為n+1列,同樣有r=m。

4樓:網友

行向量線性無關,說明矩陣的列數大於等於行數。

矩陣的秩為行向量的個數。

加一列,矩陣的行數不變,矩陣的秩是行和列個數小的線性無關的個數。

因此增加一列後的矩陣的秩還是行向量的個數。

行向量組的秩和列向量組的秩是什麼意思?為什麼不直接說矩陣的秩?

5樓:何全獨黛

首先為了幫助你明白,你先要弄清楚2個定義:

矩陣的秩的定義:存在k階子式不為0,對任意k+1階子式均為0,則k即為矩陣的秩。

向量組的秩的定義:向量組的極大線性無關組所包含向量的個數,稱為向量組的秩。

其次再弄清楚3個定理:

1,矩陣a的行列式不為0的充要條件是a的行(列)向量線性無關。

2,無關組加分量仍無關。

3,r個n維列向量組線性無關的充要條件是這r個n維列向量組所構成的矩陣至少存在乙個r階子式不為0

好了,簡略證明過程開始,我先證「矩陣的秩等於列向量組的秩」。假設n階矩陣的秩為r,其列向量組的秩為s。(我們的目標:就是證明r=s)

一方面,矩陣的秩為r,即為其有k階子式不為0(矩陣秩的定義),則該k階子式的列向量線性無關(定理1),則其k階子式所在矩陣的列向量必線性無關(定理2),則由向量組的秩的定義可知r≤s。

另一方面,列向量組的秩為s,由定理3知,必有乙個s階子式不為0,故由矩陣的秩的定義可知s≤r。

聯立即得,r=s!

同理可證,矩陣的秩等於行向量組的秩!

6樓:老蝦公尺

行向量組的秩=列向量組的秩=矩陣的秩。

他們在數值上相等,但他們是完全不同的概念。

7樓:網友

這,。。行向量組的秩和列向量組的秩是相等的,可以這麼理解,矩陣轉置後,秩不變,行列互換,所以這兩者的秩是相同的,也就是矩陣的秩。但行秩與列秩在以後的證明上不同,逐漸學一些就知道了。

矩陣行向量組的秩與矩陣的秩有什麼關係?

8樓:帳號已登出

矩陣行向量組的秩 = 矩陣列向量組的碼空秩 = 矩陣的秩。

任何情況下都相等。

三個秩其實是從不同方面描述矩陣的秩,對於同乙個矩陣,三秩在任意情況下均相等。行秩與列秩比較常用。在計算中,行秩與列秩可用於計算矩陣的秩(高斯消元法)。

在證明中,行遲雹瞎秩與列秩實質上將矩陣的秩轉化為向量組的秩,故肆頌可有向量的性質推證矩陣性質。

重要定理。每乙個線性空間。

都有乙個基。

對乙個 n 行 n 列的非零矩陣 a,如果存在乙個矩陣 b 使 ab = ba =e(e是單位矩陣,則 a 為非奇異矩陣(或稱可逆矩陣),b為a的逆陣。

矩陣非奇異(可逆)若且唯若它的行列式。

不為零。矩陣非奇異若且唯若它代表的線性變換是個自同構。

矩陣半正定。

若且唯若它的每個特徵值。

大於或等於零。

矩陣正定若且唯若它的每個特徵值都大於零。

解線性方程組的克拉默法則。

以上內容參考:百科-線性代數。

求向量組的秩

9樓:網友

通過行變換,求得向量組中不全為0的行的個數就是向量組的秩,具體變換過程見下圖。從中可以看出向量組的秩是3。

為什麼矩陣的秩等於列向量的秩

10樓:戀任世紀

ab,是m×n的矩陣,設a的列向量中α(i1),αi2),.ir)是其中乙個極大線性無關組。

j1),βj2),.jt)是b的列向量的乙個極大線性無關組。

那麼a的每乙個辯尺列向量均可以由α(i1),αi2),.ir)線性表出,b的每乙個列向量均可以用β(j1),βj2),.jt)線性表出。

於是。a+b的每乙個列向量α(k)+βk)都能用α(i1),αi2),.ir),βj1),βj2),.jt)線性表出。

因攜圓高此a+b列向量組中極大腔哪線性無關組的向量個數不大於α(i1),αi2),.ir),βj1),βj2),.jt)中的向量個數,即r(a+b)≤r+t=r(a)+r(b)

如何用初等行變換求矩陣的秩?

11樓:我愛學習

首先應該是齊次的線性方程組。方程個數小於未知數個數即係數矩陣的秩小於未知數的個數。

我覺得這樣可能好理解一點的是係數矩陣的秩就是有效方程的個數。

未知數的個數多餘有效方程的個數自然有非零解。

類似於x+y=3 乙個方程兩個未知數x y自然有非零解。

重要定理。每乙個線性空間都有乙個基。

對乙個 n 行 n 列的非零矩陣 a,如果存在乙個矩陣 b 使 ab = ba =e(e是單位矩陣),則 a 為非奇異矩陣(或稱可逆兄州矩陣),b為a的逆陣。

矩陣非奇異(可逆)若且唯若它的行列式不為零。

矩陣非奇異若且唯若它代表的線性變換是個自梁衝同構。

矩陣半正定若且唯若它的每個特徵值大於或等於零。

矩陣正定若且唯若它的每個特徵值都大於零羨渣蔽。

怎麼求向量組的秩

12樓:林老師的教育日記

一、 把它們列成矩陣,通過交換行列使第一行第一列的元素不為0,然後消掉第一列所有不為0的數,再通過變換使第二行第二友殲判列的元素不為0,(不可以交換第一行第一列),再如之前所述,反覆進行,直至最後一行,然後有幾個不為0的行好改,秩就為幾。

二、乙個向量組改芹的極大線性無關組所包含的向量的個數,稱為向量組的秩;若向量組的向量都是0向量,則規定其秩為0,向量組α1,α2,··s的秩記為r或rank。

三、擴充套件資料:設有兩個向量組(ⅰ)1,α2,……m;(ⅱ1,β2,……m;如果(ⅰ)中每個向量都可以由向量組(ⅱ)線性表示,則稱(ⅰ)可由(ⅱ)線性表示;如果(ⅰ)與(ⅱ)可以相互線性表示,則稱(ⅰ)與(ⅱ)等價,記為(ⅰ)例如:若β1=α1+α2,β2=α1-2α2,β3=α1,則向量組(ⅰ)與向量組(ⅱ)等價。

事實上,給定的條件已表明(ⅱ)可由(ⅰ)線性表示,又容易得到α1=(2/3)β1+(1/3)β2+0β3,α2=(1/3)β1-(1/3)β2+0β3,這表明(ⅰ)也可以由(ⅱ)線性表示,由定義即知(ⅰ)與(ⅱ)等價。<>

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