分成两部分,而等于4(2)的一个k阶子式与另一个k阶子式的±(2)倍的和。因此f(2)是4()的 k阶子式的公因式,从而f(2)g()。 对于列变换,证明完全一样。总之,如果A()经过一次初等变换变成B(),那么f()g()。 但由初等变换的可逆性,同样可得g(2)/(),于是f()=g(2)。 当A()的k阶子式全部为零时,B()的k阶子式也全部为零:反之亦然。因此,A()与B() 有相同的秩与相同的各阶行列式因子。证毕。 现在来计算标准形矩阵的行列式因子。设标准形为 d(A) d,(a) d,(a) (1) 0 其中d,(2,d,(,.d,()是首项系数为1的多项式,且d()d(2i=l,2,.,r-l).不难看出 在这种形式的矩阵中,如果一个k阶子式包含的行与列的标号不完全相同,那么这个k阶子式一定为 零。因此,为了计算k阶行列式因子,只要看由,占.,4行与,.,4列组成的k阶子式就行了, 而这个k阶子式等于d,(2)d,().d,()。显然,这种k阶子式的最大公因式就是 d(2)d,().d()(k=1,2,.,r). 定理4入一矩阵的标准形是唯一的。 证明设(1)是A()的标准形。由于A()与(1)等价,它们有相同的秩与相同的行列式因 子,因此,4()的秩就是标准形的主对角线上非零元素的个数r:4()的k阶行列式因子就是 D,()=d,(a)d,().d() (2) 于是 4()=D(,d(= D(2) 4(=2 D() (3) 这说明A()的标准形(1)的主对角线上非零元素是被A()的行列式因子所唯一决定的,所以4(2) 分成两部分,而等于 A( ) 的一个 k 阶子式与另一个 k 阶子式的 ( ) 倍的和。因此 f ( ) 是 A( ) 的 k 阶子式的公因式,从而 f g ( ) ( ) 。 对于列变换,证明完全一样。总之,如果 A( ) 经过一次初等变换变成 B( ) ,那么 f g ( ) ( ) 。 但由初等变换的可逆性,同样可得 g f ( ) ( ) ,于是 f g ( ) ( ) = 。 当 A( ) 的 k 阶子式全部为零时, B( ) 的 k 阶子式也全部为零;反之亦然。因此, A( ) 与 B( ) 有相同的秩与相同的各阶行列式因子。证毕。 现在来计算标准形矩阵的行列式因子。设标准形为 1 2 ( ) ( ) ( ) 0 0 r d d d , (1) 其中 1 2 ( ), ( ), ( ) r d d d 是首项系数为 1 的多项式,且 1 ( ) ( )( 1,2, , 1) i i d d i r + = − 。不难看出, 在这种形式的矩阵中,如果一个 k 阶子式包含的行与列的标号不完全相同,那么这个 k 阶子式一定为 零。因此,为了计算 k 阶行列式因子,只要看由 1 2 , , k i i i 行与 1 2 , , k i i i 列组成的 k 阶子式就行了, 而这个 k 阶子式等于 1 2 ( ) ( ) ( ) k i i i d d d 。显然,这种 k 阶子式的最大公因式就是 1 2 ( ) ( ) ( ) k d d d ( 1,2, , ) k r = 。 定理 4 —矩阵的标准形是唯一的。 证明 设(1)是 A( ) 的标准形。由于 A( ) 与(1)等价,它们有相同的秩与相同的行列式因 子,因此, A( ) 的秩就是标准形的主对角线上非零元素的个数 r ; A( ) 的 k 阶行列式因子就是 ( ) Dk = 1 2 ( ) ( ) ( ) k d d d (2) 于是 2 1 1 2 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ), ( ) , , ( ) ( ) ( ) r r r D D d D d d D D − = = = 。 (3) 这说明 A( ) 的标准形(1)的主对角线上非零元素是被 A( ) 的行列式因子所唯一决定的,所以 A( )