為什麼矩陣的秩小於n,則矩陣必有特徵值0,且該特徵值的重數至少是n r

2021-04-17 18:41:16 字數 3496 閱讀 2898

1樓:匿名使用者

什麼叫特徵來

值?不就

源是存在數λ和向量x,滿足ax=λx麼?

既然秩小於n

不就是ax=0有解麼?不就是滿足ax=0x麼?這λ=0不就是a的特徵值嗎?

而且顯然可以找到n-r個無關的x,即n-r個特徵向量,這λ=0不就是n-r重特徵值麼?

為什麼n階矩陣的秩小於n,那麼0一定是它的特徵值??

2樓:匿名使用者

如果n階矩陣a的秩小於n,則a的行列式等於0,而行列式等於所有特徵值的乘積,所以至少有乙個特徵值為0。

3樓:士溫位賦

所有特徵值之積=該矩陣的行列式

所有該矩陣的秩

如果0是n-1重,2是單根,那麼r=1.

n階矩陣的秩小於n,那麼這個矩陣可能有n個不同的特徵值嗎

4樓:匿名使用者

當然可以有,例如對角矩陣

a=diag(0,1,2,...,n-1)其秩為n-1

其特徵值為0,1,2,...,n-1。n個特徵值互不相同。

矩陣的秩和矩陣的特徵值個數的關係,並證明

5樓:dear豆小姐

關係:1、方陣a不滿秩等價於a有零特徵

值。2、a的秩不小於a的非零特徵值的個數。

證明:定理1:n階方陣a可相似對角化的充要條件是a有n個線性無關的特徵向量。

定理2:設a為n階實對稱矩陣,則a必能相似對角化。

定理3:設a為n階實對稱矩陣,矩陣的秩r(a)=k,(0定理4:設a為n階方陣,矩陣的秩r(a)=k,(0定理5:

設a為n階方陣,矩陣的秩r(a)=k,(0定理6:設a為n階方陣,矩陣的秩rf(a)=k,(0例1:

設矩陣a=1  2   3   42  4   6   83  6   9  124  8  12  16 ,求矩陣a的特徵值,矩陣a的秩。

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

通過上例,我們發現λ=0為a的三重特徵值,而a的秩r(a)=4-3=1。下面的定理給出了相應的結論。

證:由定理2,實對稱矩陣必能相似對角化,因此a必有n個線性無關的特徵向量,即每乙個特徵值對應乙個線性無關的特徵向量,重根對應線性無關的特徵向量的個數等於其重數[1],故由秩r(a)=k,(0以上例題和相關定理均給出了矩陣的秩得到矩陣的特徵值的情況,反過來,若n階方陣a恰有k(0所以,方陣a不滿秩等價於a有零特徵值,a的秩不小於a的非零特徵值的個數。

擴充套件資料

矩陣的秩的變化規律及證明

1、轉置後秩不變

2、r(a)<=min(m,n),a是m*n型矩陣

3、r(ka)=r(a),k不等於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)

證明:ab與n階單位矩陣en構造分塊矩陣

|ab o|

|o en|

a分乘下面兩塊矩陣加到上面兩塊矩陣,有

|ab a|

|0 en|

右邊兩塊矩陣分乘-b加到左邊兩塊矩陣,有

|0 a |

|-b en|

所以,r(ab)+n=r(第乙個矩陣)=r(最後乙個矩陣)>=r(a)+r(b)

即r(a)+r(b)-n<=r(ab)

注:這裡的n指的是a的列數。這裡假定a是m×n matrix。

特別的:a:m*n,b:n*s,ab=0 -> r(a)+r(b)<=n

8、p,q為可逆矩陣, 則 r(pa)=r(a)=r(aq)=r(paq)

6樓:東風冷雪

矩陣有特徵值必須是方陣

矩陣的秩是最高端非0子式。

n階矩陣必定有n個特徵值,(特徵值可能是虛數)對於n階實對稱矩陣,不同特徵值的高數和矩陣的秩相等

7樓:perment之歌

最後一句應該改為:對於實對稱矩陣或可相似對角化的矩陣,其秩就是非零特徵值的個數

特徵值全為零的矩陣秩一定為0嗎

8樓:匿名使用者

如果矩陣可以對角化,那麼非0特徵值的個數就等於矩陣的秩;如果矩陣不可以對角化,這個結論就不一定成立了。

若a中至少有乙個r階子式不等於零,且在r由定義直接可得n階可逆矩陣的秩為n,通常又將可逆矩陣稱為滿秩矩陣, det(a)≠0;不滿秩矩陣就是奇異矩陣,det(a)=0。

9樓:匿名使用者

不是。特徵值沒有零,矩陣一定滿秩。因為矩陣的行列式等於所有特徵值的乘積,如果特徵值均不為0,則矩陣的行列式不為0,即矩陣滿秩。

如將特徵值的取值擴充套件到複數領域,則乙個廣義特徵值有如下形式:aν=λbν

其中a和b為矩陣。其廣義特徵值(第二種意義)λ 可以通過求解方程(a-λb)ν=0,得到det(a-λb)=0(其中det即行列式)構成形如a-λb的矩陣的集合。其中特徵值中存在的複數項,稱為乙個「叢(pencil)」。

若b可逆,則原關係式可以寫作

也即標準的特徵值問題。當b為非可逆矩陣(無法進行逆變換)時,廣義特徵值問題應該以其原始表述來求解。

如果a和b是實對稱矩陣,則特徵值為實數。這在上面的第二種等價關係式表述中並不明顯,因為

求矩陣的全部特徵值和特徵向量的方法如下:

第一步:計算的特徵多項式;

第二步:求出特徵方程的全部根,即為的全部特徵值;

第三步:對於的每乙個特徵值,求出齊次線性方程組:

的乙個基礎解系,則的屬於特徵值的全部特徵向量是

(其中是不全為零的任意實數).

[注]:若是的屬於的特徵向量,則也是對應於的特徵向量,因而特徵向量不能由特徵值惟一確定.反之,不同特徵值對應的特徵向量不會相等,亦即乙個特徵向量只能屬於乙個特徵值。

10樓:匿名使用者

如果矩陣可以對角化,那麼非零特徵值的個數就等於矩陣的秩,如果矩陣不可以對角化,那這個結論就不一定成立了

由於對稱矩陣一定可以對角化,因此對於對稱矩陣來說,非零特徵值的個數就等於矩陣的秩

11樓:陽明也曾年輕過

一定是零,一定是零,這個是改變不了的

12樓:電燈劍客

對於方陣,非零特徵值個數(計重數)<=秩,這個判別法**有問題了

13樓:匿名使用者

特徵值全為0,並不代表秩為0 。

14樓:匿名使用者

對應於特徵值0的特徵向量是四個的,特徵向量與特徵值不是一對一的關係

15樓:

不知道你在哪看有這個定義,似乎我沒見過這樣的說法。

矩陣的秩證明矩陣的轉置乘矩陣的秩矩陣的秩。那麼矩陣乘矩陣的轉置的秩是什麼?求證明

原題應為 m n矩陣的秩為1的充要條件是有m個不全為零的a 1 a m 和n個b 1 b n 使得對任意為i 1,2,m,j 1,2,n有a ij a i b j 證明 充分性,對任意確定的i,j,由 a ik a i b k a jk a j b k k 1,2,n a j a ik a i a ...

n n矩陣的特徵矩陣的秩一定為n

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矩陣的秩中RARA,B則RBRA,B。像

對於r c r a,c 是因為常數項矩陣的秩必然不大於增廣矩陣的秩 同係數矩陣與增廣矩陣的關係 這裡引用其他人的回答 秩的其中乙個定義是 存在乙個r階子式不為0,r 1階子式全為0,稱r為矩陣的秩。可以這麼簡單理解 a,c 相當於對c做了增廣,整個矩陣更大了,那麼存在更多子式不為0的情況,矩陣更大了...