
矩阵的秩是指矩阵中非零行向量组的最大线性无关数。
计算矩阵的秩有以下几种方法:
- 高斯消元法:将矩阵化为行阶梯形矩阵,然后找出非零行的数量即为矩阵的秩。
- 奇异值分解法:将矩阵分解为三个矩阵的乘积,其中对角线上的元素为矩阵的奇异值,非零奇异值对应的列向量组成一个基,这个基的维数就是矩阵的秩。
- 行列式法:如果矩阵可逆,则行列式不为零,且行列式的值等于矩阵各行(或各列)元素乘积之和减去该行(或该列)元素乘积之和,即$det(A)=|a_{11}a_{22}cdots a_{n}^{n}|-|a_{12}a_{23}cdots a_{n}^{n+1}|+cdots +|a_{1n}a_{2n+1}cdots a_{nn}|$,其中$a_{ij}$表示矩阵$A$第$i$行第$j$列的元素。当$det(A)>0$时,矩阵的秩等于$ ext{rank}(A)$;当$det(A)=0$时,矩阵不可逆,此时没有唯一的解;当$det(A)<0$时,矩阵不可逆,且存在多个解。
