Ранг ступенчатой матрицы равен числу ее строк (ступенек)

Действительно, вычеркивая из ступенчатой матрицы соответствующие столбцы, получим треугольную матрицу с ненулевыми диагональными элементами, порядок которой равен числу ее строк, а определитель равен произведению диагональных элементов и не равен нулю.

Например, для первой матрицы, вычеркнув третий и пятый столбцы, получим минор третьего порядка:

,

значит, ее ранг равен 3.

Рассмотрим преобразования строк матрицы, с помощью которых любую матрицу можно привести к ступенчатому виду.

Для вычисления ранга матрицы используют элементарные преобразования:

1. отбрасывание нулевой строки;

2. умножениевсех элементов строки на ненулевое число;

3. перестановка строк;

4. прибавление к каждому элементу одной строки соответствующих

элементов другой строки, умноженных на некоторое число.

В результате выполнения элементарных преобразований любая матрица преобразуется в ступенчатую матрицу, ранг которой равен числу ее строк. Элементарные преобразования не изменяют ранга матрицы. Значит, ранг исходной матрицы равен рангу полученной из нее ступенчатой матрицы.

Пример 3. Найти ранг матрицы

.

Решение. Выполним элементарные преобразования строк матрицы. Для этого умножим первую строку матрицы на (−2) и прибавим ко второй строке. Затем умножим первую строку матрицы на (−3) и прибавим к третьей строке. Вторую строку новой матрицы умножим на (−2) и прибавим к третьей строке.

~ ~ .

Последняя матрица имеет ступенчатый вид. Так как число ступенек равно 3, то ранг матрицы .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: