题目
设 A 为 m times n 矩阵,C 为 n 阶可逆矩阵,B = AC,则( )A. R(A) > R(B)B. R(A) = R(B)C. R(A) D. R(A) 与 R(B) 的关系依 C 而定
设 $A$ 为 $m \times n$ 矩阵,$C$ 为 $n$ 阶可逆矩阵,$B = AC$,则( )
A. $R(A) > R(B)$
B. $R(A) = R(B)$
C. $R(A) < R(B)$
D. $R(A)$ 与 $R(B)$ 的关系依 $C$ 而定
题目解答
答案
B. $R(A) = R(B)$
解析
本题考查矩阵的秩以及可逆矩阵的性质。解题的关键思路是利用可逆矩阵可以表示为一系列初等矩阵的乘积,再结合初等变换不改变矩阵的秩这一重要性质来判断矩阵$A$和$B$秩的关系。
- 因为$C$为$n$阶可逆矩阵,根据可逆矩阵的性质,可逆矩阵可以表示为一系列初等矩阵的乘积。设$C = P_1P_2\cdots P_s$,其中$P_i$($i = 1,2,\cdots,s$)均为$n$阶初等矩阵。
- 已知$B = AC$,将$C = P_1P_2\cdots P_s$代入可得$B = A(P_1P_2\cdots P_s)$。
- 根据矩阵乘法的结合律,$B=(AP_1)P_2\cdots P_s$。由于$P_i$是初等矩阵,$AP_1$表示对矩阵$A$进行一次初等列变换,$(AP_1)P_2$表示在$AP_1$的基础上再进行一次初等列变换,以此类推,$B = A(P_1P_2\cdots P_s)$表示对矩阵$A$进行了$s$次初等列变换。
- 根据矩阵的性质,矩阵经过初等变换后,其秩不变。所以对矩阵$A$进行一系列初等列变换得到矩阵$B$,则$R(A)=R(B)$。