В матрице размером (19,5) 2 элементa равны единице, а все остальные равны 0. Ненулевые элементы расположены так, что в каждой строке и каждом столбце не более одного ненулевого элемента.
Чему равен ранг матрицы?
Пусть строка
данной матрицы, содержащая ненулевой элемент, и пусть
.
Нам дано: если , то
1) остальные элементы в строке равны нулю,
2) элементы в столбце равны нулю.
не может содержать больше одного ненулевого элемента, следовательно есть ещё одна строка
, содержащая второй ненулевой элемент.
Пусть .
Из (2) следует, что (
и
не находятся в одном столбце).
Предположение: и
- линейно независимы (докажем это и получим ранг не меньше двух)
Доказательство:
Предположим, что зависимы. Тогда существует такой скаляр , что
, в частности:
Получили противоречие (нет такого скаляра, который выполнит систему), значит и
- линейно независимы.
Отсюда:
Ненулевых элементов матрицы всего два, потому остальные строки матрицы содержат только нули. Отсюда .
Итого: . Других вариантов для матрицы
нет.
