初等变换不改变矩阵的秩

线性代数入门, page 35

定义 1.3.3 (初等变换) 对线性方程组施加的如下三类变换的每一类都称为线性方
程组的初等变换:

  1. 对换变换:互换两个方程的位置;
  2. 倍乘变换:把某个方程两边同乘一个非零常数
  3. 倍加变换:把某个方程的 倍加到另一个方程上. 容易看到,初等变换可逆:
  4. 对换变换的逆变换是它本身;
  5. 参数为的倍乘变换的逆变换也是倍乘变换,参数为

  1. 参数为 的倍加变换的逆变换也是倍加变换,参数为
    由此得到如下重要的结论。

定理 1.3.4 线性方程组经某个初等变换后得到的新方程组与原方程组同解。

线性方程组上计算和在增广矩阵上计算完全相同,矩阵的初等变换如下

定义 1.3.5 (初等行 (列) 变换) 对矩阵施加的如下三类变换的每一类都称为矩阵的初等行(列)变换:

  1. 对换变换:互换两行 (列) 的位置;
  2. 倍乘变换:某一行 (列) 乘以非零常数 ;
  3. 倍加变换:把某个行 (列) 的 倍加到另一个行(列)上。

例题演示:
线性代数入门, page 36
注意,在变换后的系数矩阵中, 所在的两列恰好构成恒同矩阵
所以此时假设使用初等变换,交换这两列,已经是结果了,不需要再变换了,四个未知数,只有两个方程,也得不到方阵的标准型