矩阵的秩矩阵的子式;矩阵的秩;求矩阵的秩的方法;秩的作用;秩的性质。*矩阵的子式在m×n矩阵A中,任取k行k列,位于这些行列交叉处的元素,不改变它们在A中的位置次序而得的k阶行列式,称为矩阵A的k阶子式。取A的第一第二第三行和第一第三第四列构成一个三阶子式*矩阵的子式取A的第一第三行和A的第二第四列,构成A的一个二阶子式矩阵A有多少个三阶子式?有多少个二阶子式?若A为m×n矩阵,则A有多少个k阶子式?*矩阵的秩(Rank)矩阵A中不为零的子式的最大阶数称为矩阵A的秩,记为R(A)。求A的秩。*A的全部三阶子式:都是零A的一个二阶子式:R(A)=2求A的秩。*矩阵的秩的性质1.若A中有某个s阶子式不为零,则:2.若A中所有t阶子式全为零,则:3.若A为m?n矩阵,则:4.A为n阶方阵,当特别当称A为满秩矩阵;5.A为n阶方阵,可逆。6.A为n阶方阵,则*初等行变换不改变矩阵的秩.设R(A)=r,则在A中存在一个r阶子式|D|≠0,对A进行一次初等行变换后得B,对应的对D进行的一次初等行变换记为E1D,则R(E1D)=r,而E1D是B的一个r阶子式,所以,R(B)=r.即R(A)=R(B)同样,对B进行一次初等行变换可得A,
可知R(B)=R(A)由此可得R(A)=R(B)同理,矩阵的初等列变换也不改变矩阵的秩!*将矩阵进行初等行变换化成阶梯形,就容易求出它的秩。*R(A)=3*矩阵的标准形用初等行变换将矩阵A化成阶梯形矩阵.阶梯形矩阵中非零行的个数就是矩阵A的秩。A是一个m×n矩阵,A的秩为r,它总可以经过初等变换化成标准形.其中Er是r阶单位阵*将矩阵化成标准形*将矩阵化成标准形原矩阵的标准形为:*矩阵的初等变换,秩,等价矩阵的初等变换不改变矩阵的秩。任一矩阵总可通过矩阵的初等变换化成标准形。任一矩阵总与它的标准形等价。等价矩阵的秩相同。*这个方阵A的秩?A的标准形?A的秩是2*秩与齐次线性方程组考察齐次线性方程组AX=0;若A是n阶方阵,R(A)=n,则|A|≠0,方程组有唯一零解.若A是n阶方阵,R(A)n,则|A|=0,方程组有非零解.*齐次线性方程组系数矩阵A的秩R(A)=2x3称为自由未知量,它可以取任意值。*矩阵的秩与齐次线性方程组若A为m×n矩阵,则当R(A)=n时,则A中存在n阶子式|B|≠0,从而,BX=0只有唯一零解.所以齐次线性方程组AX=0只有唯一零解.若R(A)=rn,则将A进行初等行变换后,化成阶梯形矩阵B,则方程BX=0与方程AX=0同解。B中只有r行元素不为零,故BX=0中有n-r个自由未知量,任意给定自由未知量的值,可得一个解.所以AX=0有无穷多解(有非零解).*矩阵的秩与齐次线性方程组n元齐次线性方程组AX=0
当R(A)=n时,有唯一解;
当R(A)n时.有无穷多解(有非零解).当R(A)n时,其无穷多解可由n-R(A)个自由未知量决定。*x3,x4称为自由未知量,方程组的解由这些自由未知量所决定!*秩与非齐次线性方程组x2称为自由未知量,方程组有无穷多解!*秩与非齐次线性方程组增广矩阵的秩?系数矩阵的秩?*秩与非齐次线性方程组*秩与非齐次线性方程组增广矩阵的秩?系数矩阵的秩?方程组AX=b有解的充分必要条件是:方程组AX=b有唯一解的充分必要条件是:*秩与非齐次线性方程组当λ取何值时,方程组有(1)唯一解;(2)无解;(3)无穷多解。当时,有唯一解。*秩与非齐次线性方程组方程组无解!方程组有无穷多解!*秩与矩阵方程矩阵方程AX=B有解的充分必要条件是:设A为m×n矩阵、X为n×k矩阵、B为m×k矩阵,则将矩阵X和B按列分块:AX=B等价于k个线性方程组:(A,Bi)中只有r个非零行*矩阵的秩的性质则A可通过初等列变换化成列阶梯形A1则B可通过初等列变换化成列阶梯形B1*矩阵的秩的性质3.若矩阵P、Q可逆,则:P为可逆矩阵,则P可表示为一系列初等方阵的乘积!PA即对A进行一系列的初等行变换!设则矩阵方程有解的充要条件:*矩阵的秩已知R(A)=2,求t。对A进行初等行变换*已知R(B)=2,问a,b满足什么条件时,将确保R(AB)=2?将确保R(AB)=2!*