问题
填空题
设矩阵A的秩为t,则秩r(ATA)=______.
答案
参考答案:t
解析: 考察方程组AX=0与ATAX=0.显然AX=0的解均为ATAX=0的解.设α是ATAX=0的解,即ATAα=0,则αTATAα=0,(Aα)T(Aα)=0,从而Aα=0,即α是AX=0的解.方程组AX=0与ATAX=0同解,故r(A)=r(ATA).
同时我们有r(A)=r(AT)=r((AT)TAT)=r(AAT).
一般地,设A为m×n矩阵,B为n×s矩阵,则r(AB)≤min{r(A),r(B)}.
我们先证明r(AB)≤r(A).设A=(α1,α2,…,αn),B=(bij),则
表明AB的列向量组可由A的列向量组线性表示,故
AB列向量组的秩≤向量组α1,α2,…,αn的秩,从而r(AB)≤r(A).
又r(AB)=r(AB)T=r(BTAT)≤r(BT)=r(B).
因此r(AB)≤min{r(A),r(B)}.