Một số bài toán tìm hạng của ma trận

Admin
Trong phần này, chúng ta sẽ nhắc lại phương pháp tìm hạng của ma trận.

Cho ma trận A có cấp mxn. Ta có thể dùng một trong hai phương pháp sau để tìm hạng của ma trận A. 

Phương pháp 1: xét tất cả các định thức con của ma trận A. Cấp cao nhất của định thức con khác 0 được định nghĩa là hạng của ma trận.

Phương pháp 2: dùng các phép biến đổi trên hàng (cột) để đưa ma trận A về dạng bậc thang. Giả sử B là ma trận bậc thang thu được. Khi đó, hạng của ma trận A bằng số hàng khác không của ma trận B.

[Nhắc lại về hàng khác không: hàng khác không của ma trận là hàng có ít nhất một phần tử khác 0]

Ví dụ:

Xét ma trận A = 

Phương pháp 1: ta liệt kê tất cả các định thức con của ma trận A.

Ma trận A có các định thức con gồm:

- Định thức con cấp 1: 3, 5, 8, 0, 9

- Định thức con cấp 2: 0, 45, 27

Loại bỏ hết các định thức con bằng 0, ta được các định con: 3, 5, 8, 9 (cấp 1) và 45, 27 (cấp 2). Do đó, cấp 2 là cấp cao nhất của định thức con khác 0. Ta có, hạng của ma trận A bằng 2.

Phương pháp 2: đưa về dạng ma trận bậc thang.

Do A có dạng ma trận bậc thang và A có 2 hàng khác không nên hạng của ma trận A bằng 2.

Ví dụ 2: Tìm hạng của ma trận sau:

A = 

2 1 3 4
1 0 5 9
3 1 8 13

Ta sử dụng phương pháp 2 cho ví dụ này. Sử dụng một số phép biến đổi trên ma trận, ta thu được ma trận bậc thang B như sau

B = 

2 1 3 4
0 -1 7 14
0 0 0 0

Ma trận B có 2 hàng khác không nên hạng của ma trận A bằng 2.