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问一条线性代数的性质我看到一个结论 不知道怎么得出来的 若A可逆,则A可分解为有限个初等方阵之积,于是若A为满秩方阵,R

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/22 15:54:51
问一条线性代数的性质
我看到一个结论 不知道怎么得出来的
若A可逆,则A可分解为有限个初等方阵之积,于是若A为满秩方阵,R(AB)=R(B)或R(BA)=R(B)
可逆不是只能保证A的行列式不等于零,即是满秩吗,为什么说可以分解为有限个初等方阵之积?方阵相乘不就是说这些方阵的行数必须相等,列数必须相等吗?那乘出来的东西不就必须是那些相乘的方阵同行数,同列数的方阵了?不是方阵的矩阵不能可逆吗?
R(AB)=R(B)或R(BA)=R(B)的B是什么东西?这条等式是怎么来的?
“若A可逆,则A可分解为有限个初等方阵之积”:
证明:若A可逆,则A可以通过初等行变换,变成单位阵.我们知道,每做一次初等行变换,相当于左乘一个初等方阵.比如交换A的第一行和第二行,就是A左乘了一个
0 1 0 0 0 ...0
1 0 0 0 0 ...0
0 0 1 0 0 ...0
...
0 0 0 0 0 ...1
当A进行了一系列初等行变换变成单位阵E的时候就是(P1)(P2)(P3)...(Pn)A=E
我们在等式两边左乘(P1^-1),(P2^-1)...(Pn^-1),就得到
A=(Pn^-1)(Pn-1^-1)...(P1^-1)
我们知道,初等矩阵的逆矩阵还是初等矩阵,所以A分解为若干初等矩阵的乘积.
“R(AB)=R(B)或R(BA)=R(B)”:
意思是说:任何矩阵B乘以一个满秩的矩阵A,(不管左乘或者右乘),它的秩不变.
因为A满秩,所以通过第一个定理,A可以表示为若干初等矩阵的乘积,所以B左乘了A,相当于B左乘了一系列初等矩阵,换言之,就是B做了一系列初等行变换.同样的,B右乘了A,相当于B做了一系列初等列变换.
我们知道初等变换不改变秩,所以B不管做多少次行变换或者列变换,秩都不变,
就是R(AB)=R(B)或R(BA)=R(B)