秩与 Ax=bAx=b 的解的关系
秩 r 的 m×nm×n 的矩阵 AA 始终有:r≤m,r≤nr≤m,r≤n.
- 列满秩:r=nr=n,各列线性无关(此时必有n≤mn≤m)
- 每列都有主元,没有自由变量
- 零空间只有零向量,列的线性组合无法产生0向量
- Ax=b的解:0个或者一个,如果有的话,那么唯一解是特解 xpxp
- 此时A的 rref 矩阵满足形式 R=[I0]R=[I0]
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行满秩:r=mr=m,各行线性无关(此时必有 m≤nm≤n)
- 每行都有一个主元,自由变量 n-r 个
- 对任意的 bb, Ax=bAx=b 都有解,且有无穷多个解
- 此时A的 rref 矩阵满足形式 R=[IF]R=[IF]
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满秩方阵,r=m=nr=m=n,行向量、列向量 均线性无关
- 零空间只含0向量
- 对任意的b,Ax=bAx=b 都有解,且唯一
- 可逆矩阵
- 此时A的rref矩阵为 R=I