设A是m×n矩阵,B是n×s矩阵,证明r(AB)≤r(B).

admin2016-10-20  14

问题 设A是m×n矩阵,B是n×s矩阵,证明r(AB)≤r(B).

选项

答案(1)设AB=C,C是m×s矩阵,对B,C均按行分块,记为 [*] 用分块矩阵乘法,得 [*] 即向量组β1,β2,…,βm可由向量组α1,α2,…,αn线性表出,那么由定理有 r(AB)=r(C)=r(β1,β2,…,βm)≤r(α1,α2,…,αn)=r(B). (2)构造两个齐次线性方程组 ABx=0 ①; Bx=0 ②, 其中X=(x1,x2,…,xs)T. 由于方程组②的解必是方程组①的解,因此r(②的解向量)≤r(①的解向量). 即s-r(B)≤s-r(AB),从而r(AB)≤r(B). (3)设r(B)=r,化B为等价标准形即有可逆矩阵P,Q,使 [*] 对m×n矩阵AP-1分块为(C1,C2),其中C1是m×r矩阵,C2是m×(n-r)矩阵,则有 [*] 那么 r(AB)=r(ABQ)=r(C1,0)=r(C1). 因为C1是m×r矩阵,故r(C1)≤r=r(B).所以r(AB)≤r(B).

解析
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