线性代数 R(A)=R(ATA) 如何证明?

3个回答

  • 构造两个齐次线性方程组:

    (1)Ax=0,(2)(AT A)x=0

    如果这两个方程组同解,则两个方程组的系数矩阵有相同的秩,R(A)=R(AT A)=n-基础解系中向量个数.

    这个很好理解对吧,《线性代数》的基本内容.

    现在来证明它们同

    首先,如果x1是(1)的解,那么它肯定也是(2)的解,因为将其代入(2):

    (AT A)x1=AT (Ax1)=AT *0=0

    其次证明(2)的解也是(1)的

    设x1是(2)的解,则AT A x1=0

    进一步有:x1T AT A x1=0

    即(Ax1)T (Ax1)=0

    假设Ax1=[a1,a2,...,an]T

    则(Ax1)T(Ax1)=0就是a1^2+a2^2+...+an^2=0

    那么只有a1=a2=...=an=0

    也就是Ax1=0

    至此说明了(2)的解也是(1)的解.

    于是R(A)=R(AT A)