秩-零化度定理简介

如题所述

秩-零化度定理是一个关于线性代数中的基本概念,它在有限维和无限维空间中都有广泛的应用。对于一个元素在域F中的矩阵A,其秩(rank)表示非零行或非零列的个数,而零化度(nullity)则代表矩阵的零空间维度。有这样一个公式:


rank A + nullity A = n


对于线性变换T: V→ W,其中V和W是线性空间,T的秩定义为T作用下的像(im T)的维度,零化度则是核(ker T)的维度。这个关系同样成立:


dim (im T) + dim (ker T) = dim V


这个定理的证明涉及线性空间的基和同构理论。当V是有限维的,设dim V = n,对于线性变换T,其零空间ker T是一个子空间。选择ker T的一个基,通过基扩充定理,可以扩展为V的完整基。记这些向量为,它们张成的子空间H与ker T的直和构成V:


dim (H) + dim (ker T) = dim V


接着,考虑T在H上的限制,它将H映射到im T,构成一个双射。通过证明这个限制变换的单射性和满射性,我们可以得到dim (H) = dim (im T)。因此,秩-零化度定理在所有这些情况下都成立,无论空间V和域F的维度如何。




扩展资料

在线性代数中,秩-零化度定理给出了一个线性变换或一个矩阵的秩(rank)和零化度(nullity) 之间的关系。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答