Ранг матрице — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
мНема описа измене
м наводници
Ред 1:
'''Ранг матрице''' је један од најважнијих појмова [[линеарна алгебра|линеарне алгебре]], области [[математика|математике]]. У извесном смислу, ранг мери "пуноћу"„пуноћу“ [[матрица (математика)|матрице]] и њој одговарајућег [[линеарно пресликавање|линеарног пресликавања]]. Појам [[комплементарност|комплементаран]] рангу је [[дефект матрице]].
 
==Дефиниција==
Постоји неколико еквивалентних дефиниција ранга матрице. Најчешће се он дефинише као димензија [[слика матрице|слике матрице]], односно као [[димензија векторског простора|димензија]] [[векторски простор|простора]] који [[генератриса|генеришу]] (каткад се каже и "разапињу"„разапињу“) њене колоне. Другим речима, ранг матрице је највећи број њених [[линеарна независност|линеарно независних]] колона.
 
Векторски простор који генеришу колоне матрице назива се и њеним простором колона, а његова димензија '''рангом колона'''. Аналогно, простор врста је векторски простор који генеришу врсте матрице, док његову димензију називамо '''рангом врста'''. Ранг врста и ранг колона сваке матрице су једнаки, одакле и за оба назив "ранг"„ранг“ без даљег одређења. Посебно је ранг матрице једнак рангу њој [[транспонована матрица|транспоноване матрице]].
 
Елементарне операције над врстама и колонама матрице не мењају њен ранг. Стога [[еквивалентне матрице|еквивалентне]] (и посебно [[сличне матрице|сличне]]) матрице имају једнак ранг. Све матрице [[линеарно пресликавање|линеарног пресликавања]] између два векторска простора у односу на произвољан пар њихових [[база векторског простора|база]] су еквивалентне; њихов заједнички ранг се назива и рангом датог линеарног пресликавања и једнак је димензији његове слике. Ранг матрице је такође једнак броју водећих колона у [[по врстама сведени ешелонски облик|по врстама сведеном ешелонском облику]] матрице; ова дефиниција се често користи у уводним курсевима линеарне алгебре. Алтернативно, матрица се може коришћењем елементарних операција и над врстама и над колонама свести на тачно једну еквивалентну јој матрицу чији су сви елементи нуле изузев што на извесном броју првих места дуж главне дијагонале стоје јединице; ранг полазне матрице једнак је броју јединица у њеном тако сведеном облику.
Ред 11:
 
==Својства ранга==
Ранг -{''m''&times;''n''}- матрице је [[цео број]] између 0 и -{min(''m'',''n'')}-. Једина матрица ранга нула је [[нула-матрица]]. Квадратна матрица реда -{''n''}- је ранга -{''n''}- ако и само ако је инверзибилна, стога за инверзибилне матрице кажемо и да су "пуног„пуног ранга"ранга“. Општије, ранг дијагонализабилне квадратне матрице једнак је броју њених не-нула својствених вредности, рачунајући са вишеструкостима. Ако је -{0&le;''k''&le;''n''}- и -{''P''}- матрица [[пројекција|пројекције]] простора -{'''R'''<sup>''n''</sup>}- на неки његов -{''k''}--димензиони [[векторски потпростор|потпростор]] (ортогоналне или дуж ма ког комплементарног -{(''n''&nbsp;&minus;&nbsp;''k'')}--димензионог потпростора), тада је -{''P''}- ранга -{''k''}-. Свака матрица ранга -{''k''}- је производ инверзибилне матрице и матрице пројекције на неки -{''k''}--димензиони потпростор.
 
Линеарно пресликавање -{''L''&nbsp;&#058;&nbsp;'''R'''<sup>''n''</sup>&nbsp;&rarr;&nbsp;'''R'''<sup>''m''</sup>}- је мономорфизам ([[инјекција (математика)|инјективно]]) ако и само је -{''r''(''L'')&nbsp;=&nbsp;''n''}-, а епиморфизам ([[сурјекција|сурјективно]]) ако и само ако је -{''r''(''L'')&nbsp;=&nbsp;''m''}-. За -{''m''&nbsp;&times;&nbsp;''n''}- матрицу кажемо да је "пуног ранга колона" ако је -{''r''(''A'')&nbsp;=&nbsp;''n''}-, односно "пуног ранга врста" ако је -{''r''(''A'')&nbsp;=&nbsp;''m''}-.