矩陣等價和向量組等價的區(qū)別和聯(lián)系-秩為1的矩陣的常用性質(zhì)
2022-09-24 16:35 作者:崽崽lovening | 我要投稿
一、矩陣等價和向量組等價的區(qū)別和聯(lián)系
A與B兩個矩陣等價的概念是A能經(jīng)過初等變換(無論行或列,可以既有行又有列)變成B。特別地,如果A只經(jīng)過初等行變換就能變成B,不僅能說明矩陣A和B等價,而且還說明A和B的行向量組等價(即簡稱行等價);如果A只經(jīng)過初等列變換變成B,不僅說明矩陣A和B等價,而且還說明A和B的列向量組等價(即簡稱列等價)。
A和B的列向量組等價的概念是A和B的列向量組能相互線性表示,其充要條件是AX=B(B的列向量組能由A的列向量組線性表示)和BY=A(A的列向量組能由B的列向量組線性表示)都有解,充要條件還可轉(zhuǎn)化為R(A)=R(B)=R(A,B)。顯然有以下結(jié)論,如果A與B的列向量組或行向量組等價(即A與B列等價或行等價),則必有矩陣A和B等價;如果矩陣A與B等價,則A和B的列向量組和行向量組都未必等價,
如
A=
1 0
0 0
B=
0 0
0 1,
雖然矩陣A和B都是2階矩陣且秩相等(矩陣等價),但A和B的列向量組和行向量組都不等價。
二、秩為1的n階矩陣的常用性質(zhì)
一般結(jié)論: n階矩陣A的秩為1的充要條件是A能寫成一個非零列向量α=(a1,...,an)^T乘一個非零行向量β^T=(b1,...,bn),即A=αβ^T,α≠O,β≠O。
而對于秩為1的矩陣A有tr(A)=tr(αβ^T)=a1b1+a2b2+...+anbn=[α,β]=[β,α]=α^Tβ=β^Tα
則A?=αβ^Tαβ^T...αβ^T=α(β^Tα)??1β^T=(β^Tα)??1αβ^T=[tr(A)]??1A。
總之,若R(A)=1,則A?=[tr(A)]??1A。
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