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Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 11日 21:51
YWY
TheMatrix 写了: 2023年 1月 11日 21:05 AA’和A’A是同秩的吧?也就是6X6和2X2是同秩的?都是两个eigenvalue,两个eigenvector。
Theorem. For any m x n matrix A, we have rank(A'A) = rank(A). Hence rank(AA') = rank(A).

Proof. For a column vector x in R^n, Ax = 0 iff x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 iff A'Ax = 0. Thus A and A'A have the same null space, hence they have the same rank. Thus rank(AA') = rank(A') = rank(A).

Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 11日 22:02
TheMatrix
YWY 写了: 2023年 1月 11日 21:51 Theorem. For any m x n matrix A, we have rank(A'A) = rank(A). Hence rank(AA') = rank(A).

Proof. For a column vector x in R^n, Ax = 0 iff x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 iff A'Ax = 0. Thus A and A'A have the same null space, hence they have the same rank. Thus rank(AA') = rank(A') = rank(A).
嗯。对。这个6X6和2X2应该有比较密切的关系。也就是AA'和A'A,可能都有意义。

Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 12日 16:05
FoxMe
YWY 写了: 2023年 1月 11日 21:51 Theorem. For any m x n matrix A, we have rank(A'A) = rank(A). Hence rank(AA') = rank(A).

Proof. For a column vector x in R^n, Ax = 0 iff x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 iff A'Ax = 0. Thus A and A'A have the same null space, hence they have the same rank. Thus rank(AA') = rank(A') = rank(A).
这个证明好。如果用SVD,也能看出rank(AA') = rank(A),并且AA'和A'A的非零特征值是相同的(其实AB和BA的非零特征值是相同的)。

能解释为啥x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 iff A'Ax = 0吗?

Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 12日 16:07
FoxMe
verdelite 写了: 2023年 1月 11日 17:27 回答一下TheMatrix的问题。和前面rgg发的帖的字母选取有稍许不同。先写出来有4点不同,
1,他说A矩阵是mxn,(n是subjects,m是features),我这里用nxp,n是subjects, p是features。我为啥要这样用?因为“n by p”矩阵是统计系里面的标准表述;他肯定是别的出身比如EE,不是统计系出身)
rgg应该是数学系科班出身,水平非常高。

Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 12日 16:15
YWY
FoxMe 写了: 2023年 1月 12日 16:05 这个证明好。如果用SVD,也能看出rank(AA') = rank(A),并且AA'和A'A的非零特征值是相同的(其实AB和BA的非零特征值是相同的)。

能解释为啥x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 iff A'Ax = 0吗?
Ax = 0 -> A'Ax = 0 -> x'A'Ax = (Ax)'(Ax) = 0 -> Ax = 0, so they are all equivalent (as they form a circle).

Re: 问下:哪本书里面证明Jordan Normal Form存在性,最容易懂

发表于 : 2023年 1月 12日 16:26
FoxMe