矩阵分析学习笔记(二)-矩阵的分解

满秩分解

如果矩阵的行(列)向量组线性无关,则称为行(列)满秩矩阵。

定理:设是矩阵,A的秩为,则存在列满秩F和行满秩,使,称为矩阵的满秩分解。

设,则

例:设,求的满秩分解。

解:先用初等行变换将化为简化阶梯型矩阵。

\left[\matrix{2&1&6&1&0\\3&2&10&1&0\\2&3&10&-1&3\\4&4&16&0&1}\right]\rightarrow\left[\matrix{2&1&6&1&0\\1&1&4&0&0&\\0&2&4&-2&3\\0&2&4&-2&1}\right]\rightarrow\left[\matrix{1&0&2&1&0\\0&1&2&-1&0\\0&0&0&0&1\\0&0&0&0&0}\right]\rightarrow(\beta_1,\beta_2,\beta_3,\beta_4,\beta_5)=\left(\matrix{G\\0}\right)

其中是行满秩矩阵;

线性无关,且。由于初等行变换保持列向量线性组合关系,故线性无关,且。

取是列满秩矩阵,

定理二:(正交满秩分解定理)设是阶实矩阵,的秩为,则存在列正交矩阵和行满秩矩阵的阶矩阵,使得。其中,列正交含义为。

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