定理一:设A是一个m×n的矩阵,对A施行一次行变换,相当于A的左边乘以相应的m阶初等矩阵;对A施行一次初等列变换,相当于在A的右边乘以相应的n阶初等矩阵。
定理二:方阵A可逆的充分必要条件是存在有限个初等矩阵P1,P2,P3……Pn,使得A = P1×P2×P3×……×Pn;
推论1:方阵A可逆的充分必要条件是A~E(行变换)
推论2:m×n矩阵A与B等价的充分必要条件是存在m阶可逆矩阵P及n阶可逆矩阵Q,使得PAQ = B
定理三:若A~B;则R(A)=R(B)
定理四:n元线性方程组Ax = b
(1),无解的充分必要条件是R(A)< R(A,b);
(2),有唯一解的充分必要条件是R(A) = R(A,b) = n
(3),有无穷多解的充分必要条件是R(A) = R(A,b)<n
定理五:线性方程组Ax = b有解的充分必要条件是R(A) = R(A,b)
定理六:n元齐次线性方程组有非零解的充分必要条件是R(A)< n
定理七:矩阵方程AX = B有解的充分必要条件是R(A) = R(A,B)
定理八:设AB=C,则R(C) <=min{R(A),R(B)}
矩阵九:矩阵方程AX=0;只有零解的充分必要条件是R(A) = n
对于m*n矩阵而言,总可以经过初等变换(行变换和列变换),把它化成标准形式。
矩阵可以通过行变换可以得到行阶梯矩阵,其特点是:可化一条接体线,线的下方全为0;每个台阶数即是非零行的行数,阶梯线的后面第一个范围非零元,也就是非领航的第一个非零元。行阶梯矩阵还可以换为最简形矩阵,其特点是:非零行的第一个非零元为1,且这些非零元所在的列的元素都为0.
矩阵的标准形式由m,n,r三个参数唯一决定,其中r是行阶梯矩阵中非零行的行数,所有与A等价的矩阵,可以构成一个集合,成为一个等价类,标准型F是这个等价类中形状最为简单的矩阵。
等价类:m.n,r
行阶梯矩阵特点:
1,刻画一条阶梯线,阶梯线的下方全为0
2,每个台阶一行
3,非零行的第一个元素为非零元
行最简形特点:
在行阶梯矩阵的特点上有以下特点:
1,非零行的第一个元素为1
2,第一个非零元所在的列的其他元素为0
矩阵的秩:A中不为0的最大子式的最大个数,成为矩阵A的秩。