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  • 为什么矩阵的行秩等于列秩?

    原文
    矩阵的秩的定义:存在K阶子式不为0,对任意K+1阶子式均为0,则k即为矩阵的秩。
    向量组的秩的定义:向量组的极大线性无关组所包含向量的个数,称为向量组的秩。
    其次再弄清楚3个定理:
    1,矩阵A的行列式不为0的充要条件是A的行(列)向量线性无关
    2,无关组加分量仍无关
    3, r个n维列向量组线性无关的充要条件是这r个n维列向量组所构成的矩阵至少存在一个r阶子式不为0
    好了,简略证明过程开始,我先证“矩阵的秩等于列向量组的秩”。假设n阶矩阵的秩为r,其列向量组的秩为s。(我们的目标:就是证明r=s)
    一方面,矩阵的秩为r,即为其有K阶子式不为0(矩阵秩的定义),则该K阶子式的列向量线性无关(定理1),则其k阶子式所在矩阵的列向量必线性无关(定理2),则由向量组的秩的定义可知r≤s。
    另一方面,列向量组的秩为s,由定理3知,必有一个s阶子式不为0,故由矩阵的秩的定义可知s≤r。
    联立即得,r=s!
    同理可证,矩阵的秩等于行向量组的秩!

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