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证明:若 为不可逆矩阵,那么有 .
A 是不可逆矩阵故而有 . 从而有 。我们将 展开乘列向量的形式:,进一步有:
从而 都是 解,同理可得 也是 的解.
设 的极大无关组为 ,由矩阵的秩的定义可知,。而极大无关组必然线性无关的,故而有 的基础解系向量个数 。从而有:
于是,证毕。
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证明:. (可以使用结论:若 为不可逆矩阵,那么有 )
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当 时,证明矩阵 A 可逆,那么就有 ,可知 的逆矩阵为 ,逆矩阵之间的秩一定是相同的。故而有:
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由伴随矩阵的定义可知,伴随矩阵是代数余子式的组合,其为 阶矩阵,由于 ,那么由矩阵的秩的定义可知,至少存在一个大于 0 的子式,于是伴随矩阵就一定有一个元素是不为 0 的,那么根据伴随矩阵的定义就有 ,从而:
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由于 ,那么所有的 n-1 阶子式都为 0,余子式也就为 0,故而伴随矩阵一定是 0 矩阵,所以矩阵的秩为 0.
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设 是 4 阶矩阵,若 是方程组 的一个基础解系,证明 其中一个基础解系是 。
的基础解系只有一个解,故而可知 ,得到 。由于,,从而有 。故而 对应的基础解系有三个解。然后,我们:
可以得到 。又因为 ,故而 。所以, 的一个极大线性无关组为 .
又因为 ,那么有:
从而可以得到 是 的解。所以, 是 的基础解系。
若 ,那么 B 的列向量都是 的解,我们可以通过这些解来求基础解系。
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证明:若 A 的各行之和均为 k,则 的各行之和均为 。