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一个向量组能由另一个向量组表示 那么这两个向量组秩的关系

作者:职业培训 时间: 2025-01-01 17:17:28 阅读:270

前者的秩小于后者。设向量组B的一个极大线性无关组为β1,β2,...,βr.向量组A可由B表示,设α1=a1β1+a2β2+...+arβr;α2=b1β1+b2β2+...+brβr;......αs=k1β1+k2β2+...+krβr.写成矩阵型式,即(α1,α2,...,αs)===(β1,β2,...βr)。

|a1 b1 ...k1|

|a2 b2 ... k2|

|................|

|ar br ... kr|,记此矩阵为P,记A=(α1,α2,...,αs),B=(β1,β2,...βr),则A=BP,r(A)=r(BP)<=r(B)。

在线性代数中,一个矩阵A的列秩是A的线性无关的纵列的极大数目。类似地,行秩是A的线性无关的横行的极大数目。

矩阵的列秩和行秩总是相等的,因此它们可以简单地称作矩阵A的秩。通常表示为 rk(A) 或 rankA。

m×n矩阵的秩最大为m和n中的较小者。有尽可能大的秩的矩阵被称为有满秩;类似的,否则矩阵是秩不足的。

扩展资料:

向量组的秩:在一个m维线性空间E中,一个向量组的秩表示的是其生成的子空间的维度。

考虑m×n矩阵,将A的秩定义为向量组F的秩,则可以看到如此定义的A的秩就是矩阵A的线性无关纵列的极大数目,即A的列空间的维度(列空间是由A的纵列生成的F的子空间)。因为列秩和行秩是相等的,我们也可以定义A的秩为A的行空间的维度。

计算矩阵A的秩的最容易的方式是高斯消去法。高斯算法生成的A的行梯阵形式有同A一样的秩,它的秩就是非零行的数目。

例如考虑 4 × 4 矩阵。

我们看到第 2 纵列是第 1 纵列的两倍,而第 4 纵列等于第 1 和第 3 纵列的总和。第1 和第 3 纵列是线性无关的,所以A的秩是 2。这可以用高斯算法验证。它生成下列A的行梯阵形式:

它有两个非零的横行。

在应用在计算机上的浮点数的时候,基本高斯消去(LU分解)可能是不稳定的,应当使用秩启示(revealing)分解。

一个有效的替代者是奇异值分解(SVD),但还有更少代价的选择,比如有支点(pivoting)的QR分解,它也比高斯消去在数值上更强壮。秩的数值判定要求对一个值比如来自 SVD 的一个奇异值是否为零的依据,实际选择依赖于矩阵和应用二者。

参考资料:百度百科---秩

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文章来源:天狐定制

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