什么是矩阵?矩阵即由m乘n个实数排列而成的m行n列的数表。 有人说,要想真正认识一座山,除了要亲自爬一下这座山,还要爬其它的山。这是有道理的:前者让人有亲身经验,后者使人有所参照。生活和学习中的很多道理是相通的。要透彻理解一个概念,不仅需要深入理解其定义,而且需要将其与其它概念作比较,以辨明区别与联系。 下面,我们就把矩阵与行列式做一个比较:
上表提到了子式,那什么是子式?子式即矩阵任取i行i列交叉位置的元素所构成的行列式。为什么叫子式?子即孩子,因为它由矩阵产生的,是矩阵的孩子;式即行列式。这里的子式是相对矩阵而言的,行列式有没有子式呢? 因为行列式中的元素是按方阵形式排列的,是可以按照矩阵找子式的方式找出子式的。但这只是矩阵找子式的方式,行列式有自己找子式的方式。也即行列式也有子式,不过子式的找法与矩阵不同。如何找,找出来是什么样子?我们看下面两个概念:
这里有两个问题:矩阵不存在3阶非零子式有几种情况呢?不难发现有两种:(1)矩阵没有3阶子式(跟别谈3阶非零子式了,如一个2乘2的矩阵);(2)矩阵有3阶子式,但3阶子式全为零。另一个问题,如果矩阵不存在3阶非零子式,那么有可能存在4阶及以上阶的非零子式吗?如果你对行列式的展开定理比较熟悉,应该不难得出答案。 推广一下,我们就得到了一般情况:矩阵的秩为k等价于矩阵中非零子式的最高阶数为k,也等价于矩阵中存在k阶非零子式,且不存在k+1阶非零子式。 还有两个特殊情况需要我们注意: 矩阵的秩为1等价于矩阵中存在1阶非零子式,且不存在2阶非零子式。思考:什么是1阶子式?不就是矩阵的元素吗?那么1阶非零子式就是非零元素了。进一步,矩阵中存在1阶非零子式也即矩阵中存在非零元素。这有说明了什么呢?这说明矩阵不是零矩阵。 再分析后半句话,2阶子式为零意味着什么?大家可以自己举个例子,是不是说明二阶行列式的元素按行按列成比例(这里的成比例是广义的,比如二阶行列式有一行元素为零,那0除0理解成可以等于任何数)。进一步所有二阶子式全为零说明什么,是不是说明整个矩阵是按行按列成比例的分析至此,秩为1的矩阵长什么样子大家应该有个印象了:存在非零元素,且按行按列成比例。 n阶方阵的秩为n等价于其自身取行列式后不为零。这个大家自己分析,应该不困难。这种情况矩阵的秩达到了最大值,秩是满的,我们称该矩阵满秩。 考研数学就没有那么可怕了,相信你们一定能拿下考研! (我是实习小编郑玉宝,相信自己,你就是最好的!)



