原因如下:
设 A是 m×n 的矩阵,可以通过证明 Ax=0 和A'Ax=0 两个n元齐次方程同解证得 r(A'A)=r(A)。
1、Ax=0 肯定是 A'Ax=0 的解,好理解。
2、A'Ax=0 → x'A'Ax=0 → (Ax)' Ax=0 →Ax=0。
故两个方程是同解的。
同理可得 r(AA')=r(A')。
另外 有 r(A)=r(A')。
所以综上 r(A)=r(A')=r(AA')=r(A'A)。
矩阵的秩不等式
(1)矩阵A的秩等于矩阵A的转置的秩,也即矩阵的行秩=列秩。
证明思路:一个矩阵经过一系列初等变裂绝换,都可以对应到一个肆模姿标准型,而标准型的非零行数就是矩阵的秩。又因为矩阵的标准型是唯一的,所以矩阵的行秩与矩阵的列秩一定相等。
(2)矩阵A的秩等于矩阵A转置乘矩阵A的秩。
证明思路:分别构造构造齐次的线性方程组,Ax=0与A转置乘Ax=0同解。因为可以使用前面一个方程式子推到后面一个方程式,反之,倒过来也成立。两个码配方程组同解,故秩相等,即得到证明。
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