题目
设 A 为 m×n 矩阵,则 r(A)=r 的充要条件是()A. A 中所有的 r+1 阶子式全为 0B. A 中所有的 r 阶子式不等于 0C. A 中非零子式的最高阶数为 rD. A 中非零子式的最高阶数小于 r+1
设 A 为 m×n 矩阵,则 r(A)=r 的充要条件是()
A. A 中所有的 r+1 阶子式全为 0
B. A 中所有的 r 阶子式不等于 0
C. A 中非零子式的最高阶数为 r
D. A 中非零子式的最高阶数小于 r+1
题目解答
答案
C. A 中非零子式的最高阶数为 r
解析
本题考查矩阵秩的定义及相关性质,解题的关键在于理解矩阵秩的定义,并据此分析每个选项与矩阵秩为$r$之间的关系。
矩阵秩的定义
矩阵$A$的秩$r(A)$定义为矩阵$A$中非零子式的最高阶数。
对各选项的分析
- 选项A:
若$A$中所有的$r + 1$阶子式全为$0$,只能说明矩阵$A$的秩$r(A)\leq r$,但不能确定$r(A)$就等于$r$。例如,当$A$是零矩阵时,所有阶数的子式都为$0$,此时对于任意的$r$,所有$r + 1$阶子式全为$0$,但矩阵的秩为$0$,不一定等于$r$。所以该选项错误。 - 选项B:
若$A$中所有的$r$阶子式不等于$0$,只能说明矩阵$A$的秩$r(A)\geq r$,但不能确定$r(A)$就等于$r$。因为可能存在更高阶的非零子式,使得矩阵的秩大于$r$。所以该选项错误。 - 选项C:
根据矩阵秩的定义,矩阵$A$的秩$r(A)$就是矩阵$A$中非零子式的最高阶数。若$A$中非零子式的最高阶数为$r$,那么$r(A)=r$;反之,若$r(A)=r$,则$A$中非零子式的最高阶数必然为$r$。所以该选项正确。 - 选项D:
若$A$中非零子式的最高阶数小于$r + 1$,即$A$中非零子式的最高阶数可能为$0,1,\cdots,r$,这只能说明$r(A)\leq r$,不能确定$r(A)$就等于$r$。所以该选项错误。