兩個矩陣相乘零矩陣,秩的關係,兩個矩陣的乘積為零矩陣,那麼這兩個矩陣的秩之間有什麼關係?

2021-03-03 21:21:06 字數 4249 閱讀 2383

1樓:

兩種證明方法。

第一種是用分塊矩陣乘法來證明。(不太好書寫,可以見線性代數習題冊答案集);

第二種是線性方程組的解的關係來證明。

因為ab=0,所以b的每一列都是線性方程組ax=0的解。而根據線性方程組理論,ax=0的基礎解系中線性無關的解的個數(或者說解空間的維數)≤ n-r(a)。而b的列向量組是解空間的一部分,所以b的列向量組中的極大線性無關組中的向量個數(就是秩r(b))一定≤基礎解系中線性無關的解的個數,也就是≤ n-r(a),所以r(b)≤ n-r(a),從而r(a)+r(b)<=n。

兩個矩陣的乘積為零矩陣,那麼這兩個矩陣的秩之間有什麼關係?

2樓:

忘得差不多了,只記得有一個:

兩個n階矩陣的乘積為零矩陣,則兩個n階矩陣的秩之和小於等於n

兩個矩陣的乘積為零 它們的 秩有什麼關係

3樓:甜美志偉

關係: r(a)+r(b)<=n;

推導過程如下:

設ab = 0, a是mxn, b是nxs 矩陣;

則 b 的列向量都是 ax=0的秩;

所以 r(b)<=n-r(a);

所以 r(a)+r(b)<=n。

擴充套件資料:

秩性質我們假定 a是在域 f上的 m× n矩陣並描述了上述線性對映。

只有零矩陣有秩 0 a的秩最大為 min(m,n) f是單射,當且僅當 a有秩 n(在這種情況下,我們稱 a有「滿列秩」)。

f是滿射,當且僅當 a有秩 m(在這種情況下,我們稱 a有「滿行秩」)。

在方塊矩陣a(就是 m= n) 的情況下,則 a是可逆的,當且僅當 a有秩 n(也就是 a有滿秩)。如果 b是任何 n× k矩陣,則 ab的秩最大為 a的秩和 b的秩的小者。

即:秩(ab)≤min(秩(a),秩(b)) 推廣到若干個矩陣的情況。

就是:秩(a1a2...am)≤min(秩(a1),秩(a2),...

秩(am)) 證明:考慮矩陣的秩的線性對映的定義,令a、b對應的線性對映分別為 f和 g,則秩(ab)表示複合對映 f·g,它的象 im f·g是 g的像 im g在對映 f作用下的象。

然而 im g是整個空間的一部分,因此它在對映 f作用下的象也是整個空間在對映 f作用下的象的一部分。也就是說對映 im f·g是im f的一部分。

對矩陣就是:秩(ab)≤秩(a)。對於另一個不等式:

秩(ab)≤秩(b),考慮 im g的一組基:(e1,e2,...,en),容易證明(f(e1),f(e2),...

,f(en))生成了空間 im f·g,於是 im f·g的維度小於等於im g的維度。

對矩陣就是:秩(ab)≤秩(b)。因此有:秩(ab)≤min(秩(a),秩(b))。若干個矩陣的情況證明類似。

作為 "<" 情況的一個例子,考慮積 兩個因子都有秩 1,而這個積有秩 0。可以看出,等號成立當且僅當其中一個矩陣(比如說 a)對應的線性對映不減少空間的維度,即是單射,這時 a是滿秩的。

於是有以下性質:如果 b是秩 n的 n× k矩陣,則 ab有同 a一樣的秩。如果 c是秩 m的 l× m矩陣,則 ca有同 a一樣的秩。

a的秩等於 r,當且僅當存在一個可逆 m× m矩陣 x和一個可逆的 n× n矩陣 y使得 這裡的 ir指示 r× r單位矩陣。證明可以通過高斯消去法構造性地給出。

矩陣的秩加上矩陣的零化度等於矩陣的縱列數(這就是秩-零化度定理)。

4樓:墨陌沫默漠末

關係是r(a)+r(b)<=n。

因為ab=0,所以b的每一列都是線性

方程組ax=0的解。而根據線性方程組理論,ax=0的基礎解系中線性無關的解的個數(或者說解空間的維數)≤ n-r(a)。

而b的列向量組是解空間的一部分,所以b的列向量組中的極大線性無關組中的向量個數(就是秩r(b))一定≤基礎解系中線性無關的解的個數,也就是≤ n-r(a),所以r(b)≤ n-r(a),從而r(a)+r(b)<=n。

方陣(行數、列數相等的矩陣)的列秩和行秩總是相等的,因此它們可以簡單地稱作矩陣a的秩。通常表示為r(a),m × n矩陣的秩最大為m和n中的較小者,表示為 min(m,n)。有儘可能大的秩的矩陣被稱為有滿秩;類似的,否則矩陣是秩不足(或稱為「欠秩」)的。

設a是一組向量,定義a的極大無關組中向量的個數為a的秩。

定義1、在m*n矩陣a中,任意決定k行和k列交叉點上的元素構成a的一個k階子矩陣,此子矩陣的行列式,稱為a的一個k階子式。

例如,在階梯形矩陣中,選定1,3行和3,4列,它們交叉點上的元素所組成的2階子矩陣的行列式 就是矩陣a的一個2階子式。

定義2、a=(aij)m×n的不為零的子式的最大階數稱為矩陣a的秩,記作ra,或ranka或r(a)。

特別規定零矩陣的秩為零。

顯然ra≤min(m,n) 易得:

若a中至少有一個r階子式不等於零,且在r由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又將可逆矩陣稱為滿秩矩陣, det(a)≠0;不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det(a)=0。

由行列式的性質1(1.5)知,矩陣a的轉置at的秩與a的秩是一樣的。

5樓:匿名使用者

它們的秩序關係是一個數字乘以零

6樓:匿名使用者

設ab = 0, a是mxn, b是nxs 矩陣則 b 的列向量都是 ax=0 的解

所以 r(b)<=n-r(a)

所以 r(a)+r(b)<=n

7樓:電燈劍客

如果a是mxn的矩陣,b是nxk的矩陣,ab=0,那麼rank(a)+rank(b)<=n

8樓:alone丶

關係是:r(c)。。。。

兩個矩陣的乘積為非零 它們的 秩有什麼關係

9樓:匿名使用者

關係是:r(c)<=min(r(a),r(b))證明:將a,c按列分塊,

a=(a1,a2,...,an),c=(c1,c2,...,cm),令b=(bij)

則c=ab可表示為

(c1,c2,...,cm)=(a1,a2,...,an)b可得cj=b1ja1+b2ja2+...+bnjan (j=1,2,...,m)

即c的列向量組可由a的列向量組線性表示,

所以c的列向量組的秩<=a的列向量的秩。

即r(c)<=r(a)

同理可證r(c)<=r(b)

所以r(c)<=min(r(a),r(b))。

matlab 計算兩個矩陣相乘

10樓:匿名使用者

.* 表示矩陣與矩陣相乘,滿足線性代數上學的矩陣與矩陣的乘法,*表示矩陣中元素與元素相乘,這兩個矩陣的維數必需相同。

例如:a.*b,那麼a是m行n列的話,b必須也是m行n列。其他的如: 「/ 與 ./ 」 ,「.^ 與 ^ 」的含義都是一樣的。

題目中源**如下:

>> a=[1 3 0.5 1 2; 1/3 1 1/2 1/2 1/2 ; 2 2 1 4 3;1 2 1/4 1 5; 1/2 2 1/3 1/5 1]

>> w=[0.2069 0.069 0.4138 0.2069 0.1034]

>> c1=a.*w

c1為矩陣a和w相乘的結果。由於兩個矩陣維數不同,結果提醒出錯。

兩個矩陣相乘的秩

11樓:夢想隊員

定理:如果ab=0,則秩(a)+秩(b)≤n。

證明:將矩陣b的列向量記為bi。∵ab=0,所∴abi=0,∴bi為ax=0的解。

∵ax=0的基礎解系含有n-秩(a)個線性無關的解,∴秩(b)≤n-秩(a),

即秩(a)+秩(b)≤n。

ps:這個結論在證明或者選擇填空中都經常用到,需要記住並應用~

12樓:橋蘭英夙緞

兩種證明方法。

第一種是用分塊矩陣乘法來證明。(不太好書寫,可以見線性代數習題冊答案集);

第二種是線性方程組的解的關係來證明。

因為ab=0,所以b的每一列都是線性方程組ax=0的解。而根據線性方程組理論,ax=0的基礎解系中線性無關的解的個數(或者說解空間的維數)≤

n-r(a)。而b的列向量組是解空間的一部分,所以b的列向量組中的極大線性無關組中的向量個數(就是秩r(b))一定≤基礎解系中線性無關的解的個數,也就是≤

n-r(a),所以r(b)≤

n-r(a),從而r(a)+r(b)<=n。

兩個矩陣相乘後的秩和兩個矩陣的秩相乘的結果一樣嗎

這個顯然是錯的,考慮兩個n階單位陣相乘 定理 如果ab 0,則秩 a 秩 b n。證明 將矩陣b的列向量記為bi。ab 0,所 abi 0,bi為ax 0的解。ax 0的基礎解系含有n 秩 a 個線性無關的解,秩 b n 秩 a 即秩 a 秩 b n。ps 這個結論在證明或者選擇填空中都經常用到,需...

兩個秩相同的矩陣相乘的秩不變?為什麼

誰說的?這是錯誤結論 a 1 0 0 0 b 0 1 0 0 ab 0 搞定別忘了採納哈 兩個矩陣乘積的秩為何能小於兩個中小的那個?樓主說的應該是r ab min r a r b 證明很簡單,但是方法很重要 設ab c,將矩陣b分塊為b b1,b2,bs c分塊為c c1,c2,cs 則ab ab1...

兩個矩陣相乘它們的秩都知道怎麼求它們相乘所得矩陣的秩

那你只能乘出來再算了,只能告訴你r ab min r a r b 即相乘之後的矩陣的秩要小於等於a,b的秩 兩個矩陣相乘後的秩和兩個矩陣的秩相乘的結果一樣嗎 這個顯然是錯的,考慮兩個n階單位陣相乘 定理 如果ab 0,則秩 a 秩 b n。證明 將矩陣b的列向量記為bi。ab 0,所 abi 0,b...