秩:矩阵里有几句「真话」
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先了却一桩悬案
第一章讲消元时说过:方程组能不能解,不看方程个数,看「独立条件」的个数。当时留了个话头,说这直觉以后叫「秩」——现在来兑现。
类比:单位里汇报工作
三个人依次汇报,第三个人说的全是前两人说过的内容——这场汇报的「真话」其实只有两句。矩阵也一样:秩 = 行里真正独立的条数。
具体例子
三行 (1, 2)、(2, 4)、(3, 1):第二行是第一行的两倍,纯属「复读」,独立的只有 2 条,秩就是 2。消元法正是找出真话的机器:一路消下去,剩下几行消不掉,秩就是几。
秩决定方程组的命运
3 个未知数,秩 3,条件够用,唯一解;秩小于 3,条件不够,无解或无穷多解(第一章的三种结局)。看秩一眼,不用真解就知道结局。
真实应用:先删冗余再建模
数据表里「身高(厘米)」和「身高(米)」两列互为复读,机器学习开工前常先查这类冗余列——秩低不可怕,可怕的是假装没有。
常见误区:秩不是行数,也不是非零行数
它是消元之后剩下的行数,动过手才算数。
练一练:三行 (1, 2)、(2, 4)、(0, 1) 里哪行是复读?秩是几?
小纸条
把三行 (1,2)、(2,4)、(0,1) 写成方程组动手消元,数一数剩下几个独立条件。
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