矩阵乘积的行列式与秩
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发布时间:3小时前
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时间:2024-10-23 03:36
在探讨矩阵乘积的行列式与秩时,我们首先引入关键的定理和推论。
定理指出,设 A 和 B 分别是数域 F 上的 m×n 和 n×p 矩阵,则矩阵乘积 AB 的行列式等于 A 和 B 行列式的乘积。这意味着,矩阵乘积的行列式与原矩阵的行列式有直接联系。
接着,我们探讨矩阵的秩。定义退化矩阵为在数域 F 上的 m×n 矩阵,若其秩小于 m 或者小于 n,则称为退化矩阵。若矩阵的秩等于其维度,则该矩阵为非退化的。
命题提出,非退化 m×m 矩阵的秩为其维度 m,表明非退化的矩阵具有最大秩。
定理扩展了矩阵乘积的秩规则。设 A 是数域 F 上的 m×n 矩阵,B 是数域 F 上的 n×p 矩阵,则矩阵 AB 的秩不超过 A 和 B 的秩之和。这表明,矩阵乘积的秩不能超过参与乘积的矩阵的秩。
证明部分通过构建矩阵 A 和 B 的行向量组来阐述。令 C 表示 A 的行向量组,D 表示 B 的行向量组。通过分析矩阵 AB 的第 i 个分量与 C 的第 i 个分量、D 的第 j 个分量的关系,可以证明矩阵 AB 的行向量组可以由矩阵 A 和 B 的行向量组线性表示。
此证明应用数学归纳法,将定理推广至多个因子的矩阵乘积情况。
最后,推论指出,如果矩阵 A 和 B 的秩之和等于其维度,则矩阵乘积 AB 为满秩矩阵,即其秩等于其维度。
矩阵乘积的行列式与秩
在探讨矩阵乘积的行列式与秩时,我们首先引入关键的定理和推论。定理指出,设 A 和 B 分别是数域 F 上的 m×n 和 n×p 矩阵,则矩阵乘积 AB 的行列式等于 A 和 B 行列式的乘积。这意味着,矩阵乘积的行列式与原矩阵的行列式有直接联系。接着,我们探讨矩阵的秩。定义退化矩阵为在数域 F 上的 ...
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