设A,B均是n阶矩阵,且秩r(A)+r(B)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 00:49:27
设A,B均是n阶矩阵,且秩r(A)+r(B)

设A,B均是n阶矩阵,且秩r(A)+r(B)
设A,B均是n阶矩阵,且秩r(A)+r(B)

设A,B均是n阶矩阵,且秩r(A)+r(B)
1. rank(A)<=rank(A)+rank(B)2. 只需证明存在x≠0使得Ax=0且Bx=0,则x同时是A与B对应于特征值0的特征向量.
方法一:Ker(A)={x≠0|Ax=0}和Ker(B)={x≠0|Bx=0}都是R^n的线性子空间,且dimKer(A)=n-rank(A),dimKer(B)=n-rank(B),所以dimKer(A)+dimKer(B)=2n-(rank(A)+rank(B))>2n-n=n=dimR^n.所以dim(Ker(A)∩Ker(B))>=dimKer(A)+dimKer(B)-dimR^n>0.再任取Ker(A)∩Ker(B)中的非零元x即可.
方法二:Ax=0且Bx=0当且仅当(A|B)x=0,其中(A|B)为A和B拼成的矩阵.注意到A的列向量空间中的一组基和B的列向量空间中的一组基的并可以组成(A|B)的列向量空间中的一组生成元(未必是基),所以(A|B)的列秩不大于A和B的列秩的和.从而rank(A|B)<=rank(A)+rank(B)0.再任取Ker(A|B)中的非零元x即可.