满秩分解的定义、证明、求法(矩阵分解——1. 满秩分解)

作者&来源:邸虎 (若有异议请与网页底部的电邮联系)2025-10-12
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满秩分解:定义、证明与求法


本文将深入讲解矩阵分解中的满秩分解,包括其定义、证明过程以及求解方法,无需额外知识,仅需本科线性代数基础即可理解。


1. 矩阵秩与初等变换

首先回顾矩阵秩与初等变换:矩阵通过初等变换保持秩不变,任何秩为 [r] 的矩阵可通过初等变换化为标准形式,如[公式] 的等价标准形 [公式]。


2. 满秩分解

满秩分解定义:秩为 [r] 的矩阵 [A] 可分解为列满秩矩阵 [B] 和行满秩矩阵 [C] 的乘积,即 [A = BC],其中 [B] 有 [r] 列,[C] 有 [r] 行。


2.1 证明满秩分解

通过矩阵的秩性质,对于任何秩为 [r] 的矩阵 [A],存在 [B] 和 [C],使得 [A = BC],[B] 和 [C] 的秩分别为 [r]。


3. 求解满秩分解

求解步骤:首先将矩阵化为行最简形,找到极大线性无关组,然后取相应部分构成 [B] 和 [C]。


例子1 & 例子2

分别给出了两个矩阵 [A1] 和 [A2] 的满秩分解求解步骤和结果。


结语

理解满秩分解的关键在于理解矩阵秩和初等变换。通过实例演示,你将学会如何找到满足满秩分解的 [B] 和 [C]。请继续关注矩阵分解系列的后续文章,包括奇异值分解(SVD)和正交三角分解(QR)。



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