问题 问答题

设A为n阶方阵,证明r(ATA)=r(AAT)=r(A) .

答案

参考答案:[详解] 由上面分析知,只要证明:ATAx=0与Ax=0同解.
设α是Ax=0的解,即Aα=0,
∴ATAα=0,即α也是ATAx=0的解.
反之设β是ATAx=0的解,即ATAβ=0,
∴βTATAβ=0,
∴(Aβ)TAβ=0,
∴Aβ=0,
即β是Ax=0的解.
∴ATAx=0与Ax=0同解.
∴r(ATA)=r(A).
同理可证r(AAT)=r(AT).
∴r(ATA)=r(AAT)=r(A)=r(AT).

解析:

[分析]: 方程组Ax=0与方程组Bx=0同解[*]两个方程组有相同的基础解系[*]r(A)=r(B).
[评注] Ax=0的基础解系解向量的个数S有公式:S=n-r(A).由此可知两方程组同解必然它们系数矩阵的秩相等(反之不然).

单项选择题
单项选择题