矩阵的秩与和的秩

矩阵的秩(Rank)是线性代数中的一个重要概念,它描述了矩阵中线性无关行或列的最大数目。具体来说:

矩阵的秩与和的秩

1. 矩阵的秩:对于一个矩阵 ( A ),其秩 ( r(A) ) 是指矩阵 ( A ) 中线性无关的行或列的最大数目。矩阵的秩具有以下性质:

( r(A) leq min(m, n) ),其中 ( m ) 是矩阵的行数,( n ) 是矩阵的列数。

矩阵的秩是非负整数,且 ( r(A) geq 1 )。

2. 矩阵和的秩:对于两个矩阵 ( A ) 和 ( B ),它们的和 ( A + B ) 的秩 ( r(A + B) ) 可以通过以下方式理解:

如果 ( A ) 和 ( B ) 的秩分别为 ( r(A) ) 和 ( r(B) ),那么 ( r(A + B) ) 至少为 ( r(A) ) 和 ( r(B) ) 中的较大者,即 ( r(A + B) geq max(r(A), r(B)) )。

然而,( r(A + B) ) 不会超过 ( r(A) + r(B) )。这是因为矩阵的秩不会超过矩阵的行数或列数。

举例说明:

假设有两个矩阵 ( A ) 和 ( B ):

[ A = begin{bmatrix

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