线性代数中,矩阵的秩和其特征值有什么关系

2021-03-10 16:13:15 字数 4529 阅读 8463

1楼:匿名用户

秩**性代数中,bai一个矩阵a的列秩是 a的线du

性无关的纵列的zhi极大数目。类似地,dao行秩是 a的线内性无关的横行的极大数目。

方阵的容列秩和行秩总是相等的,因此它们可以简单地称作矩阵 a的秩。通常表示为 rk(a) 或 rank a。

m× n矩阵的秩最大为 m和 n中的较小者。有尽可能大的秩的矩阵被称为有满秩;类似的,否则矩阵是秩不足的。

矩阵特征值

定义 设a是n阶方阵,如果数λ和n维非零列向量x使关系式

ax=λx (1)

成立,那么这样的数λ称为矩阵a特征值,非零向量x称为a的对应于特征值λ的特征向量.(1)式也可写成,( a-λe)x=0 (2)

这是n个未知数n个方程的齐次线性方程组,它有非零解的充分必要条件是系数行列式

| a-λe|=0 , (3)

2楼:匿名用户

1.方阵a不满秩等价于a有零特征值。

2.a的秩不小于a的非零特征值的个数。

3楼:匿名用户

如果矩阵的秩《矩阵的阶,则有零特征值,否则没有零特征值。

线性代数中,求a矩阵的特征值及特征向量时,a矩阵的秩,跟特征值中零的个数有关系吗?

4楼:匿名用户

n-r(a)小于等于特征值0的重数。

(可以对角化的时候才是λ的重数等于n-r(a-λe)

一般这个命题我喜欢说成非零特征值的个数不多于a的秩。

5楼:陈玉洁在路上

当特征值对应的特征向量线性无关时,即可以相似对角化,a的秩就为对角矩阵的秩。零的个数为n阶减r(a)。否则,没有联系!

6楼:匿名用户

有啊,a矩阵的秩就是特征值所建立的对角矩阵的秩

线性代数中方阵的秩和其特征值重根个数有无关系?

7楼:数学好玩啊

跟重数无直接关系。秩等于非零特征值的个数

8楼:匿名用户

方阵的秩不决定特征值的个数,特征值重根的个数**于特征方程。

9楼:匿名用户

有关系的,呵呵 祝你好运 给好评吧,谢谢

矩阵的秩和特征值之间有没有关系?

10楼:9点说史

有关系的。如果矩阵可以对角化,那么非0特征值的个数就等于矩阵的秩;如果矩阵不可以对角化,这个结论就不一定成立了。

为讨论方便,设a为m阶方阵。证明:设方阵a的秩为n。

因为任何矩阵都可以通过一系列初等变换,变成形如:

1 0 … 0 … 0

0 1 … 0 … 0

…………………

0 0 … 1 … 0

0 0 … 0 … 0

…………………

0 0 … 0 … 0

的矩阵,称为矩阵的标准形(注:这不是二次型的对称矩阵提到的标准形)。本题讨论的是方阵,就是可以通过一系列初等行变换的标准形为:主对角线前若干个是1;其余的是若干个0。

扩展资料

线性代数内容前后联系紧密,相互渗透,各知识点之间有着千丝万缕的联系,因此解题方法灵活多变。记住知识点不是难事,但要把握好知识点的相互联系,非得下一番功夫不可。

首先要把握定理和公式成立的条件,一定要注意同时把某一知识点对应的适用条件掌握好!再者要弄清知识点之间的纵横联系,另外还有容易混淆的地方,如矩阵的等价和向量组的等价之间的关系,线性相关与线性表示等。

掌握它们之间的联系与区别,对大家做线性代数部分的大题也有很大的帮助。

11楼:电灯剑客

多少有一点联系,不过不算很紧密。

1.方阵a不满秩等价于a有零特征值。

2.a的秩不小于a的非零特征值的个数。

12楼:匿名用户

一句话:秩就是非零特征值的个数

矩阵的秩和矩阵的特征值个数的关系,并证明

13楼:dear豆小姐

关系:1、方阵a不满秩等价于a有零特征

值。2、a的秩不小于a的非零特征值的个数。

证明:定理1:n阶方阵a可相似对角化的充要条件是a有n个线性无关的特征向量。

定理2:设a为n阶实对称矩阵,则a必能相似对角化。

定理3:设a为n阶实对称矩阵,矩阵的秩r(a)=k,(0定理4:设a为n阶方阵,矩阵的秩r(a)=k,(0定理5:

设a为n阶方阵,矩阵的秩r(a)=k,(0定理6:设a为n阶方阵,矩阵的秩rf(a)=k,(0例1:

设矩阵a=1 2 3 42 4 6 83 6 9 124 8 12 16 ,求矩阵a的特征值,矩阵a的秩。

解:得到a→1 2 3 40 0 0 00 0 0 00 0 0 0 ,则矩阵a的秩r(a)=1。

通过上例,我们发现λ=0为a的三重特征值,而a的秩r(a)=4-3=1。下面的定理给出了相应的结论。

证:由定理2,实对称矩阵必能相似对角化,因此a必有n个线性无关的特征向量,即每一个特征值对应一个线性无关的特征向量,重根对应线性无关的特征向量的个数等于其重数[1],故由秩r(a)=k,(0以上例题和相关定理均给出了矩阵的秩得到矩阵的特征值的情况,反过来,若n阶方阵a恰有k(0所以,方阵a不满秩等价于a有零特征值,a的秩不小于a的非零特征值的个数。

扩展资料

矩阵的秩的变化规律及证明

1、转置后秩不变

2、r(a)<=min(m,n),a是m*n型矩阵

3、r(ka)=r(a),k不等于0

4、r(a)=0 <=> a=0

5、r(a+b)<=r(a)+r(b)

6、r(ab)<=min(r(a),r(b))

7、r(a)+r(b)-n<=r(ab)

证明:ab与n阶单位矩阵en构造分块矩阵

|ab o|

|o en|

a分乘下面两块矩阵加到上面两块矩阵,有

|ab a|

|0 en|

右边两块矩阵分乘-b加到左边两块矩阵,有

|0 a |

|-b en|

所以,r(ab)+n=r(第一个矩阵)=r(最后一个矩阵)>=r(a)+r(b)

即r(a)+r(b)-n<=r(ab)

注:这里的n指的是a的列数。这里假定a是m×n matrix。

特别的:a:m*n,b:n*s,ab=0 -> r(a)+r(b)<=n

8、p,q为可逆矩阵, 则 r(pa)=r(a)=r(aq)=r(paq)

14楼:东风冷雪

矩阵有特征值必须是方阵

矩阵的秩是最高阶非0子式。

n阶矩阵必定有n个特征值,(特征值可能是虚数)对于n阶实对称矩阵,不同特征值的高数和矩阵的秩相等

15楼:perment之歌

最后一句应该改为:对于实对称矩阵或可相似对角化的矩阵,其秩就是非零特征值的个数

矩阵的秩与特征向量的个数有什么关系?

16楼:是你找到了我

矩阵的秩与特征向量的个数的关系:特征值的个数等于矩阵的秩,特征向量的个数至少等于矩阵的秩,(即大于等于矩阵的秩),小于等于矩阵的阶数,等于阶数时,矩阵可相似化为对角矩阵,小于矩阵的阶数时,矩阵可以相似化为对应的约旦标准形。

17楼:晚晴

特征向量的个数与矩阵的秩并没有直接的联系

有多少个特征值

就有多少个特征向量

但是不一定所有特征向量都线性无关

所以秩主要是与线性无关向量有关

所以此处秩大

可追问啊

18楼:匿名用户

特征向量的个数大于秩

线性代数,矩阵a*a的逆矩阵,与矩阵a在秩,行列式的值,特征值等方面的有什么关系? 5

19楼:匿名用户

设a是n阶矩阵,a*是a的伴随矩阵,两者的秩的关系如下: r(a*) = n, 若r(a)=n r(a*)=1, 若r(a)=n-1; r(a*)=0,若r(a)

20楼:匿名用户

a*a中间有逗号没,这是一个矩阵还是两个矩阵?

线性代数,矩阵a*a的转置与矩阵a,在秩,行列式的值,特征值等方面的有什么关系?

21楼:匿名用户

a*是n阶方阵a的伴来随矩阵,若r(a*)=

自n,则r(a)=n 因为baia^(-1)=a*/|dua| 两边同时乘以a得 e=aa*/|a| 所以a可逆 r(a)=n 记住结论:

zhi a*是n阶方阵a的伴随dao矩阵, ①若r(a)=n,则r(a*)=n ②若r(a)=n-1,则r(a*)=1 ③若r(a)≤n-2,则r(a*)=0

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