定義
極大無關組
要定義向量組的秩,首先要定義極大線性無關向量組。
向量組T中如果有一部分組 α1, α2, ···, αr滿足:
α1,α2,···,αr線性無關;
任取向量組T中β,有α1,α2,···,αr,β線性相關。
1.α
2.β
則稱 α1, α2, ···, αr為向量組T的一個極大線性無關向量組,簡稱為極大無關組。
向量組的秩
一個向量組的極大線性無關組所包含的向量的個數,稱為向量組的秩;若向量組的向量都是0向量,則規定其秩為0.向量組 α1, α2, ···, αs的秩記為R{ α1, α2, ···, αs}或rank{ α1, α2, ···, αs}。
套用
定理
根據向量組的秩可以推出一些線性代數中比較有用的定理
向量組α1,α2,···,αs線性無關等價於R{α1,α2,···,αs}=s。
若向量組α1,α2,···,αs可被向量組β1,β2,···,βt線性表出,則R{α1,α2,···,αs}小於等於R{β1,β2,···,βt}。
等價的向量組具有相等的秩。
若向量組α1,α2,···,αs線性無關,且可被向量組β1,β2,···,βt線性表出,則s小於等於t。
向量組α1,α2,···,αs可被向量組β1,β2,···,βt線性表出,且s>t,則α1,α2,···,αs線性相關。
任意n+1個n維向量線性相關。
1.α
2.α
3.等價的向量組具有相等的秩。
4.α
5.α
6.任意n+1個n維向量線性相關。
矩陣的秩
有向量組的秩的概念可以引出矩陣的秩的概念。一個m行n列的矩陣可以看做是m個行向量構成的行向量組,也可看做n個列向量構成的列向量組。行向量組的秩成為行秩,列向量組的秩成為列秩,容易證明行秩等於列秩,所以就可成為矩陣的秩。矩陣的秩線上性代數中有著很大的套用,可以用於判斷逆矩陣和線性方程組解的計算等方面。