¿Hay algún atajo para encontrar el rango de una matriz?

Desafortunadamente, no hay un atajo para encontrar el rango de la matriz. Adaptamos diferentes métodos para diferentes matrices en función de diversos factores. Para 2 × 2 y 3 × 3 solo verificamos la dependencia lineal y el determinante de la submatriz.

Para la matriz 3 × 3 si el determinante de la matriz no es cero, entonces Rango = 3

de lo contrario, si el determinante de cualquiera de las submatrices no es cero, entonces Rango = 2

de lo contrario, el rango es 1 y la matriz es singular

Recuerde, el rango es cero solo para la matriz nula.

¿¿¿NO SATISFECHO???

Existe una definición alternativa que proporciona un enfoque constructivo para calcular el rango de una matriz, que a menudo se adopta. Usando transformaciones de fila elementales, la matriz se reduce a la forma escalonada que tiene las siguientes características:

1. Todas las filas cero están en la parte inferior de la matriz.

2. La entrada principal de cada fila distinta de cero después de la primera aparece a la derecha de la entrada principal de la fila anterior.

3. La entrada principal en cualquier fila distinta de cero es 1.

4. Todas las entradas en la columna arriba y abajo de un 1 inicial son cero.

(Fuente: http://mathworld.wolfram.com/Ech…)

===> El número de filas distintas de cero en la forma escalonada es igual al rango de la matriz <===

El número de filas y columnas independientes lineales da el rango de matriz.

El rango de la matriz se puede encontrar mediante un método determinante o mediante operaciones elementales.

Para obtener más detalles sobre estos métodos, puede consultar

Ejemplos:

a2a: respuesta corta, no. No hay una solución de forma cerrada. El único atajo en la práctica sería para el caso de rango muy bajo. Entonces, por ejemplo, suponga que tiene A, una n por m, [matemática] m \ geq n [/ matemática] matriz de rango p << m. Denote por A (1: q, 1: q) la submatriz de A de tamaño q por q. Entonces [matemáticas] rango (A (1: q, 1: q)) \ leq min (rango (A), q) [/ matemáticas]. Por lo tanto, puedes resolver el rango de A con este truco. ¡Intenta experimentar para p = 1 !

Puede usar reducciones de fila (eliminación gaussiana) para determinar el rango de una matriz. Esto toma el orden de las operaciones [math] n ^ 3 [/ math] para una matriz [math] n \ times n [/ math]. Puede usar una mezcla de reducciones de fila y columna, pero eso no mejorará el orden general.