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矩阵的秩:怎么计算?怎么看矩阵的秩是多少?(高中知识)

李帅老师

本节我们开始介绍矩阵的秩,这是由矩阵定义的一个数,但它可以说是贯穿整个线性代数课程的最重要的一个概念,与行列式、线性方程组、向量组等线性代数中的核心概念关系密切,本节我们先介绍矩阵秩的定义及其求法。(由于公式较多,故正文采用图片形式给出。)

一、矩阵k阶子式的概念。

二、对子式概念的补充说明及一个简单例子。

三、利用子式概念定义矩阵的秩。

四、对于矩阵秩的定义的深入理解。(对于线性代数课程后续知识有大致了解的读者,通常会把矩阵的秩理解为行阶梯矩阵中非零行的行数,或者向量组的秩等,这些都是正确的,但不要忽视秩的这种“子式”表述。)

五、矩阵的秩与矩阵初等变换之间关系的重要定理(简单说即初等变换不改变矩阵的秩)。

六、矩阵标准形的秩。

关于矩阵的标准形及行阶梯形的介绍见下文:

线性代数入门——矩阵等价的充要条件及矩阵的标准形

七、行阶梯形矩阵的秩。

八、一般情形下矩阵秩的计算方法。(注意为求出矩阵的秩,我们只通过初等行变换化成行阶梯形即可,而没必要化成行最简形,更不用化成标准形。)

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