方阵可逆,方阵行列式≠0,方阵满秩三者关系推导

方阵可逆,方阵行列式≠0,方阵满秩三者关系推导

首先明确这三者是等价的。

接下来我们得先明确概念的定义:

①方阵可逆:即方阵存在逆阵,使:AA^-1=E;

②矩阵行列式:即由矩阵的全部元素构成的行列式;

③方阵的秩:等于方阵n个列向量所构成的向量组的秩;满秩即秩=n;

④向量组的秩:向量组的最大无关组所含向量的个数;

⑤向量组的最大无关组:若一个向量组中的部分向量组α1,α2,…,αm满足:1)α1,α2,…,αm线性无关;2)向量组中任一向量都是α1,α2,…,αm的线性组合。则称α1,α2,…,αm是该向量组的最大无关组;

⑥向量组的线性相关性:设有n维向量组α1,α2,…,αm,如果存在不全为零的数k1,k2,…,km,使得k1α1+k2α2+…+kmαm=0成立,则称向量组α1,α2,…,αm线性相关;如果上式仅当k1=k2=…=km=0时才成立,则称向量组α1,α2,…,αm线性组关。

然后即是三者关系推导:

1)由方阵可逆→方阵行列式≠0:

∵A可逆,即AA^-1=E

∴ |A||A^-1|=E

∴|A|≠0.

2)方阵行列式≠0→方阵满秩

方阵行列式≠0→上三角行列式≠0→上三角行列式对角线上的数不为0→n个列向量所构成的向量组线性无关→方阵满秩.

3)方阵满秩→方阵行列式≠0

方阵满秩→n个列向量所构成的向量组线性无关→上三角行列式对角线上的数不为0→上三角行列式≠0→方阵行列式≠0

4)方阵行列式≠0→方阵可逆

先定义伴随矩阵:

AA*=|A|E→A(A*/|A|)=E→A^-1=A*/|A|

由以上四个推导便可证明方阵可逆,方阵行列式≠0,方阵满秩三者是等价的。

参考文献

线性代数/刘二根,谢霖铨主编. —南昌:江西高校出版社,2015.7(2016.7重印)

图片引自https://pic1.zhimg.com/v2fb904f7b91615106f1fe3b992cc4c7d4_r.jpg

相关推荐

2025年考研好考的211学校有哪些?易上岸院校盘点!
500里等于多少公里
be365

500里等于多少公里

📅 08-10 👁️ 4091
历史中的黄月英:智慧与美德并重的传奇女子
神州优驾下载
365betappios

神州优驾下载

📅 07-19 👁️ 8396
td音响什么牌子
365betappios

td音响什么牌子

📅 08-13 👁️ 3174
哈萨克斯坦《今日丝路报》探访中国女排的“娘家”