题目
矩阵经过初等变换后其秩数不变.A. 对B. 错
矩阵经过初等变换后其秩数不变.
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查矩阵初等变换对矩阵秩的影响,属于线性代数中的基础概念题。
解题核心思路:
矩阵的秩是矩阵中非零子式的最高阶数,或等价地,矩阵行空间和列空间的最大维数。初等变换(行变换和列变换)的本质是保持矩阵的秩不变,因为它们对应于可逆的行或列操作,不会改变矩阵的行空间或列空间的维数。
破题关键点:
- 初等变换的可逆性:初等变换可以通过初等矩阵实现,而初等矩阵均为可逆矩阵。
- 秩的不变性:可逆矩阵的乘法不会改变原矩阵的秩,因此初等变换不改变矩阵的秩。
矩阵的秩是矩阵中最大线性无关行(或列)的数量。初等变换包括以下三种类型:
- 交换两行(或两列)
- 用非零常数乘某一行(或某一列)
- 将某一行(或某一列)的倍数加到另一行(或另一列)
关键结论:
- 初等变换是可逆的,例如交换两行后,再次交换即可恢复原矩阵。
- 初等变换不改变矩阵的秩,因为它们本质上是保持行(或列)空间线性相关性结构的操作。例如:
- 交换两行不会改变行向量的线性相关性。
- 用非零常数乘某一行不会改变该行是否为零向量,也不会改变行向量之间的线性组合关系。
- 将某一行的倍数加到另一行,相当于对行向量进行线性组合,但行空间的维数不变。
因此,矩阵经过初等变换后,其秩数保持不变,题目中的说法正确。