不可逆矩阵的秩等于它的阶数?
不一定
矩阵经过初等行变换后 留下的不全为0的行数 为 秩
如果初等行变换后 发现没有 一行 为全为0,那么矩阵的秩等于阶数
行阶梯矩阵非零行的首非零元(个数=非零行数)所在的列是线性无关的, 且其余向量可由它们线性表示。
所以它们是A的列向量组的一个极大无关组。
所以A的列秩 = 非零行的行数
所以A的秩 = 非零行的行数
举例:
比如 A = (a1,a2,a3,a4) 经过初等行变换化成
1 2 3 4
0 0 1 5
0 0 0 0
那么 a1,a3 是线性无关的 [ 即行阶梯矩阵非零行的首非零元所在的列是线性无关的]
这个线性无关组含向量的个数是梯矩阵的非零行数
再把梯矩阵化成行简化梯矩阵
1 2 0 -11
0 0 1 5
0 0 0 0
就可能看出 a2 = 2a1, a4 = -11a1 + 5a3
即 a2,a4 可由a1,a3 线性表示
所以 a1,a3 是 a1,a2,a3,a4 的极大无关组
即 A 的列秩 = 2 (非零行数)
所以 A 的秩 = 2 (非零行数)
扩展资料:
在线性代数中,一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数目。类似地,行秩是A的线性无关的横行的极大数目。通俗一点说,如果把矩阵看成一个个行向量或者列向量,秩就是这些行向量或者列向量的秩,也就是极大无关组中所含向量的个数。
在m*n矩阵A中,任意决定k行和k列交叉点上的元素构成A的一个k阶子矩阵,此子矩阵的行列式,称为A的一个k阶子式。
例如,在阶梯形矩阵中,选定1,3行和3,4列,它们交叉点上的元素所组成的2阶子矩阵的行列式 就是矩阵A的一个2阶子式。
A=(aij)m×n的不为零的子式的最大阶数称为矩阵A的秩,记作rA,或rankA或R(A)。
特别规定零矩阵的秩为零。
显然rA≤min(m,n) 易得:
若A中至少有一个r阶子式不等于零,且在r<min(m,n)时,A中所有的r+1阶子式全为零,则A的秩为r。
矩阵可逆的充分必要条件
矩阵可逆的充分必要条件:A非奇异、|A|≠0、A可表示成初等矩阵的乘积、A等价于n阶单位矩阵、r(A)=n、A的列(行)向量权组线性无关等。
扩展资料
矩阵A为n阶方阵,若存在n阶矩阵B,使得矩阵A、B的乘积为单位阵,则称A为可逆阵,B为A的逆矩阵。若方阵的逆阵存在,则称为可逆矩阵或非奇异矩阵,且其逆矩阵唯一。
多项式矩阵可逆的充要条件
多项式矩阵可逆的充要条件是矩阵不等于0。矩阵的列(行)向量组线性无关。A的特征值中没有0。矩阵可以分解为若干初等矩阵的乘积。矩阵A为n阶方阵,若存在n阶矩阵B,使得矩阵A、B的乘积为单位阵,则称A为可逆阵,B为A的逆矩阵。若方阵的逆阵存在,则称为可逆矩阵或非奇异矩阵,且其逆矩阵唯一。
求可逆矩阵的方法
初等变换法:对(A,E)作初等变换,将A化为单位阵E,单位矩阵E就化为A^-1。设A是数域上的一个n阶矩阵,若在相同数域上存在另一个n阶矩阵B,使得:AB=BA=E,则我们称B是A的逆矩阵,而A则被称为可逆矩阵。注:E为单位矩阵。
扩展资料
可逆矩阵的。性质:
1、可逆矩阵一定是方阵。
2、如果矩阵A是可逆的,其逆矩阵是唯一的。
3、A的逆矩阵的逆矩阵还是A。记作(A-1)-1=A。
4、可逆矩阵A的转置矩阵AT也可逆,并且(AT)-1=(A-1)T(转置的逆等于逆的转置)。
5、若矩阵A可逆,则矩阵A满足消去律。即AB=O(或BA=O),则B=O,AB=AC(或BA=CA),则B=C。
6、两个可逆矩阵的乘积依然可逆。
7、矩阵可逆当且仅当它是满秩矩阵。
矩阵可逆的条件是什么
矩阵可逆的条件是:AB=BA=E。矩阵可逆是指一个矩阵拥有对应逆矩阵的情况。在线性代数中,给定一个n阶方阵A,若存在一n阶方阵B使得AB=BA=E(或AB=E、BA=E任满足一个),其中E为n阶单位矩阵,则称A是可逆的。
矩阵(Matrix)本意是子宫、控制中心的母体、孕育生命的地方。在数学上,矩阵是指纵横排列的二维数据表格,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。
伴随矩阵存在一定可逆吗
伴随矩阵存在一定可逆。在线性代数中,一个方形矩阵的伴随矩阵是一个类似于逆矩阵的概念。如果二维矩阵可逆,那么它的逆矩阵和它的伴随矩阵之间只差一个系数,对多维矩阵也存在这个规律。然而,伴随矩阵对不可逆的矩阵也有定义,并且不需要用到除法。
矩阵是高等代数学中的常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中。在物理学中,矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用;计算机科学中,三维动画制作也需要用到矩阵。矩阵的运算是数值分析领域的重要问题。将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。
正交矩阵可逆吗
正交矩阵一定是可逆的。在矩阵论中,实数正交矩阵是方块矩阵Q,它的转置矩阵是它的逆矩阵。因此正交矩阵一定是可逆的。如果AAT=E(E为单位矩阵,AT表示“矩阵A的转置矩阵”)或ATA=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵。
正交矩阵不一定是实矩阵。实正交矩阵(即该正交矩阵中所有元都是实数)可以看做是一种特殊的酉矩阵,但也存在一种复正交矩阵,这种复正交矩阵不是酉矩阵。
正交矩阵的逆是正交的,两个正交矩阵的积是正交的。事实上,所有n×n正交矩阵的集合满足群的所有公理。它是n(n?1)/2维的紧致李群,叫做正交群并指示为O(n)。
矩阵可逆的判定方法
矩阵可逆的判定方法:
1、矩阵可逆=矩阵非奇异=矩阵对应的行列式不为0=满秩=行列向量线性无关。
2、行列式不为0,首先这个条件显然是必要的。其次当行列式不为0的时候,可以直接构造出逆矩阵,于是充分。
3、具体构造方法每本书上都有,大体上是用行列式按行列展开定理,即对矩阵A,元素写为a_ij,则sigma(j)a_ij*M_kj=detA*delta_ik,其中M_ij为代数余子式,于是B_ij=M_ji/detA即为A的逆矩阵。
4、在线性代数中,给定一个阶方阵,若存在一阶方阵使得==或=、=任满足一个,其中为阶单位矩阵,则称是可逆的,且是逆阵,记作-1。
n阶可逆矩阵的标准型是什么
矩阵的标准形是左上角为单位矩阵,其余子块为0的分块矩阵。n阶可逆矩阵的标准型是经初等行列变换后将矩阵化成的对角元均为1或0的对角矩阵。
如果矩阵B可以由A经过一系列初等变换得到,那么矩阵A与B是等价的。经过多次变换以后,得到一种最简单的矩阵,就是这个矩阵的左上角是一个单位矩阵,其余元素都是0,那么这个矩阵就是原来矩阵的等价标准型。
两个可逆矩阵的和是可逆矩阵吗
不一定是。如E、-E都是可逆矩阵,但它们的和是零矩阵,不可逆。
矩阵A为n阶方阵,若存在n阶矩阵B,使得矩阵A、B的乘积为单位阵,则称A为可逆阵,B为A的.逆矩阵。若方阵的逆阵存在,则称为可逆矩阵或非奇异矩阵,且其逆矩阵唯一。
奇异矩阵可逆吗
奇异矩阵不可逆。奇异矩阵没有逆矩阵。
奇异矩阵是线性代数的概念,就是该矩阵的秩不是满秩。首先,看这个矩阵是不是方阵(即行数和列数相等的矩阵,若行数和列数不相等,那就谈不上奇异矩阵和非奇异矩阵)。然后,再看此矩阵的行列式|A|是否等于0,若等于0,称矩阵A为奇异矩阵;若不等于0,称矩阵A为非奇异矩阵。同时,由|A|≠0可知矩阵A可逆,这样可以得出另外一个重要结论:可逆矩阵就是非奇异矩阵,非奇异矩阵也是可逆矩阵。如果A为奇异矩阵,则AX=0有无穷解,AX=b有无穷解或者无解。如果A为非奇异矩阵,则AX=0有且只有唯一零解,AX=b有唯一解。