判断题:若3×7矩阵A满足Ax=b对所有b∈ℝ³有解,则A的秩为3?
解答:这个判断题的结论是正确的
咱们从线性代数的核心概念一步步拆解,你就能明白为什么了:
- 首先记住线性方程组
Ax = b有解的本质条件:向量b必须在矩阵A的列空间里。列空间就是A所有列向量能张成的向量空间。 - 题目说,对ℝ³里的每一个向量
b,Ax=b都有解——这就意味着整个ℝ³都包含在A的列空间里,换句话说,A的列空间就是完整的ℝ³。 - 而矩阵的秩,刚好等于它列空间的维度(也等于行空间的维度)。ℝ³的维度是3,所以A的秩必然是3。
- 再补个小验证:A是3×7矩阵,它最多只有3行,所以行空间的维度上限是3,秩不可能超过3。现在列空间已经占满了ℝ³,维度拉满到3,那秩肯定就是3了。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Ashley
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