浅谈矩阵的秩及其应用
2020-05-13杨付贵
科学导报·学术 2020年16期

摘 要:矩阵的秩是线性代数中的重要的概念之一,并且又有着极其广泛的应用。然而,在学习线性代数中,对于理解矩阵的秩的概念,性质以及掌握矩阵秩的求法和应用,感觉有些吃力。特别是对于普通高校文科的学生,以及民办高校的学生,更不知如何更有效正确理解和掌握。本文对如何有效的正确的理解矩阵的秩和性质,通常怎样求矩阵的秩,都有那些常见的方法,以及矩阵的秩在线性代数中都有哪些常见的应用等问题,进行梳理,归纳和总结。为同学们在学习有关矩阵的秩的知识时,提供思路和方法。如有不适当之处恳请老师和同学以及读者给予批评指正。
关键词:矩阵的秩;满秩矩阵;极大无关组;初等变换
四.矩阵的秩的应用
1.在向量组的线性相关性中的应用:对于给定的一组“具体”的向量组 ,首先将向量组写成矩阵 ,然后求出矩阵 的秩,如果 ,则向量组 线性无关,如果 ,则向量组 线性相关.
2.在向量组线性表示中的应用:其一是对于给定的向量 能被向量组组 线性表示的充分必要条件是 ;其二是对于给定的两个向量组 线性表示与 ,根据性质5,向量组 可以被向量组 线性表示的充分必要条件是 。
2.在求解线性方程组中的应用:对于线性方程组 ,如果 ,则 由唯一解;如果 ,则 有无穷多解;如果 ,则 无解。而对于齐次线性方程组 ,则当 有非零解;否则,只有零解。
3.在判定矩阵是否可逆中的应用:对于给定的一个 阶方阵 ,判定方阵 是否可逆?除了根据它的行列式是否为零外,还可以根据方阵 的秩来确定。……
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