线性代数一题

2024-11-11 22:45:13
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回答1:

1. rank(A)<=rank(A)+rank(B)
2. 只需证明存在x≠0使得Ax=0且Bx=0,则x同时是A与B对应于特征值0的特征向量。
方法一:Ker(A)={x≠0|Ax=0}和Ker(B)={x≠0|Bx=0}都是R^n的线性子空间,且dimKer(A)=n-rank(A),dimKer(B)=n-rank(B),所以dimKer(A)+dimKer(B)=2n-(rank(A)+rank(B))>2n-n=n=dimR^n。所以dim(Ker(A)∩Ker(B))>=dimKer(A)+dimKer(B)-dimR^n>0。再任取Ker(A)∩Ker(B)中的非零元x即可。
方法二:Ax=0且Bx=0当且仅当(A|B)x=0,其中(A|B)为A和B拼成的矩阵。注意到A的列向量空间中的一组基和B的列向量空间中的一组基的并可以组成(A|B)的列向量空间中的一组生成元(未必是基),所以(A|B)的列秩不大于A和B的列秩的和。从而rank(A|B)<=rank(A)+rank(B)0。再任取Ker(A|B)中的非零元x即可。

回答2: