線性代數(shù)知識(shí)點(diǎn)框架（三）

　為了求向量組的秩，我們來考慮矩陣。矩陣的列向量組的秩稱為矩陣的列秩，行向量組的秩稱為行秩。

　　對(duì)階梯形矩陣進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)階梯形矩陣的行秩等于列秩，并且都等于階梯形的非零行的數(shù)目，并且主元所在的列構(gòu)成列向量組的一個(gè)極大線性無(wú)關(guān)組。

　　矩陣的初等行變換不會(huì)改變矩陣的行秩，也不會(huì)改變矩陣的列秩。

　　任取一個(gè)矩陣A，通過初等行變換將其化成階梯形J，則有：A的行秩=J的行秩=J的列秩=A的列秩，即對(duì)任意一個(gè)矩陣來說，其行秩和列秩相等，我們統(tǒng)稱為矩陣的秩。

　　通過初等行變換化矩陣為階梯形，即是一種求矩陣列向量組的極大線性無(wú)關(guān)組的方法。

　　考慮到A的行秩和A的轉(zhuǎn)置的列秩的等同性，則初等列變換也不會(huì)改變矩陣的秩。總而言之，初等變換不會(huì)改變矩陣的秩。因此如果只需要求矩陣A的秩，而不需要求A的列向量組的極大無(wú)關(guān)組時(shí)，可以對(duì)A既作初等行變換，又作初等列變換，這會(huì)給計(jì)算帶來方便。

　　矩陣的秩，同時(shí)又可定義為不為零的子式的最高階數(shù)。

　　滿秩矩陣的行列式不等于零。非滿秩矩陣的行列式必為零。

　　既然矩陣的秩和矩陣的列秩相同，則可以把線性方程組有解的充分必要條件更加簡(jiǎn)單的表達(dá)如下：系數(shù)矩陣的秩等于增廣矩陣的秩。另外，有唯一解和有無(wú)窮多解的條件也可從秩的角度給出回答：系數(shù)矩陣的秩r等于未知量數(shù)目n，有唯一解，r

　　齊次線性方程組的解的結(jié)構(gòu)問題，可以用基礎(chǔ)解系來表示。當(dāng)齊次線性方程組有非零解時(shí)，基礎(chǔ)解系所含向量個(gè)數(shù)等于n-r，用基礎(chǔ)解系表示的方程組的解的集合稱為通解。

　　通過對(duì)具體實(shí)例進(jìn)行分析，可以看到求基礎(chǔ)解系的方法還是在于用初等行變換化階梯形。

　　非齊次線性方程組的解的結(jié)構(gòu)，是由對(duì)應(yīng)的齊次通解加上一個(gè)特解。