线代随笔09-矩阵乘法与秩
矩阵乘法不会增加矩阵的秩。形式化表示如下
\[rank(AB) \le min(rank(A), rank(B))\]证明:
A乘以B,可以看作是对B的行做线性组合,而线性组合是不会对行空间R(B)有扩充,所以$rank(AB) \le rank(B)$。
利用上面的性质,有$rank(AB)=rank(B^TA^T)\le rank(A^T) = rank(A)$。
证毕!
若A,B的列均线性独立,秩均为r。根据之前的随笔,$B^TB$与$A^TA$均可逆,所以有
\[r = rank(A^TAB^TB) \le rank(AB^TB) \le rank(AB^T) \le rank(B^T) = rank(B) = r\]所以
\[rank(AB^T)=rank(A)=rank(B)=r\]也就是说,按照上面形式相乘的两个矩阵,秩无变化。
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