非零特征值的個數(shù)與秩的關(guān)系:如果矩陣可以對角化,那么非0特征值的個數(shù)就等于矩陣的秩;如果矩陣不可以對角化,這個結(jié)論就不一定成立了。對于方陣而言,秩不小于非零特征值的個數(shù)。
關(guān)系:
1、方陣A不滿秩等價于A有零特征值。
2、A的秩不小于A的非零特征值的個數(shù)。
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(guān)的特征向量。
定理2:設(shè)A為n階實對稱矩陣,則A必能相似對角化。
定理3:設(shè)A為n階實對稱矩陣,矩陣的秩r(A)=k,(0<k<n,k為正整數(shù)),則λ=0恰為A的n-k重特征值。
定理4:設(shè)A為n階方陣,矩陣的秩r(A)=k,(0<k<n,k為正整數(shù)),則λ=0至少為A的n-k的重特征值。
定理5:設(shè)A為n階方陣,矩陣的秩r(A)=k,(0<k<n,k為正整數(shù)),且A可相似對角化,則λ=0恰為A的n-k重特征值。
定理6:設(shè)A為n階方陣,矩陣的秩rf(A)=k,(0<k<n,k為正整數(shù)),且A可對角化,則λ=0恰為f(A)的n-k重特征值。
矩陣的秩的變化規(guī)律及證明1、轉(zhuǎn)置后秩不變
2、r(A)<=min(m,n),A是m*n型矩陣
3、r(kA)=r(A),k不等于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(gòu)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(第一個矩陣)=r(最后一個矩陣)>=r(A)+r(B)
即r(A)+r(B)-n<=r(AB)
來源:高三網(wǎng)
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