高中數(shù)學矩陣的秩怎么求

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矩陣的秩是線性代數(shù)中的一個概念。在線性代數(shù)中,一個矩陣A的列秩是A的線性獨立的縱列的極大數(shù),通常表示為r(A),rk(A)或rankA。在線性代數(shù)中,一個矩陣A的列秩是A的線性獨立的縱列的極大數(shù)目。類似地,行秩是A的線性無關的橫行的極大數(shù)目。即如果把矩陣看成一個個行向量或者列向量,秩就是這些行向量或者列向量的秩,也就是極大無關組中所含向量的個數(shù)。下面是分享的高中數(shù)學矩陣的秩求解方法。歡迎閱讀參考!
    
    高中數(shù)學矩陣的秩怎么求
    一、矩陣的秩求解方法
    矩陣的秩計算公式:A=(aij)m×n
    矩陣的秩是線性代數(shù)中的一個概念。在線性代數(shù)中,一個矩陣A的列秩是A的線性獨立的縱列的極大數(shù),通常表示為r(A),rk(A)或rankA。
    在線性代數(shù)中,一個矩陣A的列秩是A的線性獨立的縱列的極大數(shù)目。類似地,行秩是A的線性無關的橫行的極大數(shù)目。即如果把矩陣看成一個個行向量或者列向量,秩就是這些行向量或者列向量的秩,也就是極大無關組中所含向量的個數(shù)。
    二、矩陣的秩的本質是什么?
    一句話總結:矩陣是一種操作。
    對誰的操作呢?是對向量的操作。學習線性代數(shù)前,我們一直在實數(shù)的范疇考慮問題,學習線性代數(shù)后,就應該以向量(也就是一組數(shù))作為考慮問題的基本單元。
    考慮二維向量的集合??梢灾庇^地看到,二維平面中點的集合就等同于二維向量的集合。
    矩陣A乘以向量b,可以得到另一個向量c。若向量b,c均是二維,矩陣A就可以看做一個對二維向量的操作。
    矩陣不滿秩有兩種情況(討論行不滿秩):
    一,某一行或者列為零。二,某兩行或者多行線性相關。
    1:討論某行為零
    這時可以發(fā)現(xiàn),如果向量b兩個元素全都不是零,而矩陣A沒有0行,則向量c兩個元素一定都不是0。
    如果矩陣A僅有一個非零行,則向量c必有一個元素為零,另一個非零。
    如果矩陣A沒有非零行,則向量c為零向量。
    這時候,你可以理解為,一個有零行的矩陣,會對一個向量構成一種"降維"的操作。
    對于n維向量b,元素均不為零,若前面乘以n維,非零行數(shù)為m的矩陣A,計算出的向量c中有n-m個零。
    2:討論線性相關:
    若矩陣A某兩行線性相關,則這兩行分別乘以向量b,得到的兩個元素必為k倍的關系。
    想象整個空間中所有向量都被矩陣A乘在前面,那么,得到的新的向量,全部都有兩個元素成k倍的關系,在二維空間中,就是整個二維平面經(jīng)過操作后,所有向量都在y=kx直線上。這也可以看做一種“降維”。相應的,n維空間,經(jīng)過秩為m的矩陣操作。得到的新向量有n-m個元素滿足方程約束,新向量的集合構成一個維度小于n的空間。