向量组的秩可以通过对向量组进行线性变换,转化为行阶梯矩阵,然后数出矩阵中非零行的个数来求得。
这是因为,向量组中的向量线性相关的时候,不同的向量可以通过线性组合得到相同的向量,因此这些向量并不能增加维度。而当向量线性无关时,向量组的秩等于向量个数,可以反映出向量组所在向量空间的维度。
如果向量组的秩小于向量的个数,那么这些向量就不构成整个向量空间,需要加入新的向量才能构成完整的向量空间。
向量组的秩的求法:把它们列成矩阵,通过交换行列使第一行第一列的元素不为0,然后消掉第一列所有不为0的数,再通过变换使第二行第二列的元素不为0,不可以交换第一行第一列,再如之前所述,反复进行,直至最后一行,然后有几个不为0的行,秩就为几。向量组的秩为线性代数的基本概念,向量组的秩表示的是一个向量组的极大线性无关组所含向量的个数。由向量组的秩可以引出矩阵的秩的定义。
1. 极大线性无关组成的元素个数
2. 行阶梯矩阵中非零行的个数
3. 列向量经过初等变换后的最大线性无关个数综上所述,向量组的秩求法主要基于线性无关的概念,可以从以上三个角度来计算向量组的秩。
求向量组的秩的方法:若向量组的向量都是0向量,则其秩为0。向量组α1,α2,……,αs的秩记为R{α1,α2,……,αs}或rank{α1,α2,……,αs}。
向量组的秩为线性代数的基本概念,表示的是一个向量组的极大线性无关组所含向量的个数。
由向量组的秩可以引出矩阵的秩的定义。一个m行n列的矩阵可以看做是m个行向量构成的行向量组,也可看做n个列向量构成的列向量组。行向量组的秩成为行秩,列向量组的秩成为列秩,容易证明行秩等于列秩,所以就可成为矩阵的秩。