A 是mxn 矩阵,则存在矩阵B,使得AB = 0 且有r(A) +r(B)=n

题目

A 是mxn 矩阵,则存在矩阵B,使得AB = 0 且有r(A) +r(B)=n
如何证明该命题呢?

答案

设r(A)=a,则可分解A=Pdiag(T,O1)Q,其中T为aXa的对角阵
P,Q分别为m阶和n阶可逆方阵,O1为(m-a)X(n-a)的零矩阵
令B=Q^(-1)diag(O2,S),其中O2为aX(m-n+a)的零矩阵
S为(n-a)X(n-a)的对角阵,则r(B)=r(S)=n-a
∴AB=Pdiag(T,O1)QQ^(-1)diag(O2,S)=Pdiag(T,O1)diag(O2,S)=P0=0
且r(A)+r(B)=a+n-a=n