• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.定义
  • 3.1.极大无关组
  • 3.2.向量组的秩
  • 4.应用
  • 4.1.定理
  • 4.2.矩阵的秩
  • 5.参考资料

向量组的秩

为线性代数的基本概念

向量组的秩为线性代数的基本概念,它表示的是一个向量组的极大线性无关组所含向量的个数。由向量组的秩可以引出矩阵的秩的定义。

基本信息

  • 中文名

    向量组的秩

  • 外文名

    rank of a vector set

  • 领域

    线性代数1

定义

极大无关组

向量组的秩

要定义向量组的秩,首先要定义极大线性无关向量组。

向量组T中如果有一部分组    α1,    α2,    ···,    αr满足:

则称    α1,    α2,    ···,    αr为向量组T的一个极大线性无关向量组,简称为极大无关组。

向量组的秩

一个向量组的极大线性无关组所包含的 向量的个数,称为向量组的秩;若向量组的向量都是0向量,则规定其秩为0.向量组    α1,    α2,    ···,    αs的秩记为R{    α1,    α2,    ···,    αs}或rank{    α1,    α2,    ···,    αs}。

应用

定理

根据向量组的秩可以推出一些线性代数中比较有用的定理

1、向量组α1,α2,···,αs线性无关等价于R{α1,α2,···,αs}=s。

2、若向量组α1,α2,···,αs可被向量组β1,β2,···,βt线性表出,则R{α1,α2,···,αs}小于等于R{β1,β2,···,βt}。

3、等价的向量组具有相等的秩。

4、若向量组α1,α2,···,αs线性无关,且可被向量组β1,β2,···,βt线性表出,则s小于等于t。

5、向量组α1,α2,···,αs可被向量组β1,β2,···,βt线性表出,且s>t,则α1,α2,···,αs线性相关。

6、任意n+1个n维向量线性相关。

矩阵的秩

有向量组的秩的概念可以引出矩阵的秩的概念。一个m行n列的 矩阵可以看做是m个行向量构成的行向量组,也可看做n个列向量构成的列向量组。行向量组的秩成为行秩,列向量组的秩成为列秩,容易证明行秩等于列秩,所以就可成为矩阵的秩。矩阵的秩在线性代数中有着很大的应用,可以用于判断逆矩阵和 线性方程组解的计算等方面。