矩阵等价、向量组等价、线性方程组同解与公共解的关系

时间:2024-10-14 07:47:59

矩阵等价

矩阵 A 、 B 等价 ⇔ 两矩阵秩相等 R ( A ) = R ( B ) ⇔ 每个矩阵的行秩等于列秩,两个矩阵的行秩与列秩分别相等 ⇔ 若行满秩则列向量组等价 ⇔ 若列满秩则行向量组等价 \begin{align} 矩阵A、B等价\\ &\Leftrightarrow 两矩阵秩相等R(A)=R(B)\\ &\Leftrightarrow 每个矩阵的行秩等于列秩,两个矩阵的行秩与列秩分别相等\\ &\Leftrightarrow 若行满秩则列向量组等价\\ &\Leftrightarrow 若列满秩则行向量组等价 \end{align} 矩阵AB等价两矩阵秩相等R(A)=R(B)每个矩阵的行秩等于列秩,两个矩阵的行秩与列秩分别相等若行满秩则列向量组等价若列满秩则行向量组等价

向量组等价

向量组 A 、 B 等价 ⇔ A 与 B 可相互线性表示出(两个向量组不同秩一定不等价,同秩也不一定等价) ⇔ 行向量组等价即两个行向量组可以通过行初等变换相互转换 ⇔ 列向量组等价即两个列向量组可以通过列初等变换相互转换 \begin{align} 向量组A、B等价\\ &\Leftrightarrow A与B可相互线性表示出(两个向量组不同秩一定不等价,同秩也不一定等价)\\ &\Leftrightarrow 行向量组等价即两个行向量组可以通过行初等变换相互转换\\ &\Leftrightarrow 列向量组等价即两个列向量组可以通过列初等变换相互转换 \end{align} 向量组AB等价AB可相互线性表示出(两个向量组不同秩一定不等价,同秩也不一定等价)行向量组等价即两个行向量组可以通过行初等变换相互转换列向量组等价即两个列向量组可以通过列初等变换相互转换

线性方程组公共解

线性方程组 A x = ξ 与 B x = η 的公共解即 { A x = ξ B x = η 的解 线性方程组Ax=\xi 与Bx=\eta的公共解即\begin{cases} Ax=\xi\\ Bx=\eta\\ \end{cases}的解 线性方程组Ax=ξBx=η的公共解即{Ax=ξBx=η的解

线性方程组同解

线性方程组 A x = ξ 与 B x = η 同解 ⇔ ( A , ξ ) 可通过行初等变换变为 ( B , η ) ⇔ A 与 B 行向量组等价 ⇒ A 与 B 行等秩 ⇒ A 与 B 等价 \begin{align} 线性方程组Ax=\xi 与Bx=\eta同解\\ &\Leftrightarrow (A,\xi)可通过行初等变换变为(B,\eta)\\ &\Leftrightarrow A与B行向量组等价\\ &\Rightarrow A与B行等秩\\ &\Rightarrow A与B等价\end{align} 线性方程组Ax=ξBx=η同解(A,ξ)可通过行初等变换变为(B,η)AB行向量组等价AB行等秩AB等价

A T A x = 0 与 A x = 0 同解 A k x = 0 与 A x = 0 同解 A n + 1 x = 0 与 A n x = 0 同解 \begin{align} &A^TAx=0与Ax=0同解\\ &A^kx=0与Ax=0同解\\ &A^{n+1}x=0与A^nx=0同解\end{align} ATAx=0Ax=0同解Akx=0Ax=0同解An+1x=0Anx=0同解