如何證明兩個矩陣之和的秩小於每個矩陣秩的和?

時間 2021-05-09 18:23:28

1樓:

不言而喻。。。

矩陣乘法的本質是什麼?

秩就簡單啦,前面說過空間 到 的線性變換 可以寫成 到 基元變換的組合,那麼這個組合當然可以有很多種寫法,自然會問最少需要幾個基元變換?這個最少個數就是變換 的秩

2樓:

先介紹乙個重要的定理.

定理1:設 是數域 上的乙個 矩陣,或者說,令 為 到 的乙個線性對映,那麼

式中,矩陣 可看做是乙個 到 的線性對映,所有 中的向量,一部分被對映成了 中的非零向量,所有這些 中的非零向量組成集合 ,稱它為 的象集,一部分 中的向量被對映到 之後,發現位置已經佔滿了!沒有 中的非零向量與之對應了,這部分被對映為 中的零向量的 的向量組成 的零空間 .

形式化地說:

表示對乙個線性空間取維數.

由於,任取 ,由於 ,所以 ,又由於 ,所以 ,所以 ,所以 .所以 .

所以所以

所以所以

3樓:

設rank A = m, rank B = n所以存在一組線性不相關的向量u1,u2,...,um, A的每個行向量可以用u1,u2,...,um線性表示

也存在一組線性不相關的向量v1,v2,...,vn, B的每個行向量可以用v1,v2,...,vn線性表示

因此A+B的每個行向量可以用u1,u2,...,um,v1,v2,...,vn線性表示

rank(A+B) <= m+n

這樣就可以了嗎

4樓:SilverFox

首先要明白秩的概念,說白了就是解方程組的約束條件,在矩陣中就是每行至少存在乙個不為零的數。再來看A+B,這裡可以確保A,B一定是同型矩陣的不然不可能相加。

再來說什麼時候r(A+B)=r (A)+r(B)呢?這說明A與B的秩相同,但是約束的方程肯定不相同的時候。舉個例子吧,比如說A和B都是n階方陣,A的秩為i,B的秩為n-i,這裡A交B是。

這時候r (A+B)=r(A)+r (B)。

為什麼說是≤呢,因為只有A交B=的時候,才能說明相等,除此之外,但凡他倆相交不為空的時候,他倆相加肯定比A+B的秩要大。

我不僅可以說r (A+B)≤r (A)+r(B),我還可以說r(A-B)≤r (A)+r(B)。

5樓:冷凍青蛙

給出乙個不需要使用構造分塊矩陣的方法:

以下用 表示矩陣 的列向量, 也同理,那麼我們有不難看出存在子空間的關係

然後關於秩的不等式就可以直接得出結論了

6樓:

將矩陣進行初等行變換可化為

再進行初等列變換可化為

初等變換不改變矩陣的秩,顯然由原矩陣,該矩陣的秩為矩陣 含在 中,所以有

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