Rango di una matrice

Dobbiamo introdurre il fatto che se prendiamo dei determinanti di un certo ordine estraendoli da una matrice essi potranno essere tutti nulli oppure potra' esistere qualche determinante diverso da zero
Partiamo dalla matrice incompleta e completa della pagina precedente
1     1     1
1     1     1
1    -1    1
                   
1     1     1     6
1     1     1     5
1    -1     1     2
Matrice incompleta Matrice completa
Quanti determinanti posso estrarre da quelle matrici?
  • Determinanti 3x3 (rango 3)
    1 dalla matrice incompleta
    4 dalla matrice completa        vedere
  • determinanti 2x2 (rango 2)
    9 dalla matrice incompleta        vedere
    18 dalla matrice completa        vedere
  • Determinanti 1x1 (corrispondono agli elementi) (rango 1)
    9 dalla matrice incompleta
    12 dalla matrice completa
Definizione:
Definiamo Rango o Caratteristica di una matrice l'ordine del determinante piu' alto estraibile che sia diverso da zero
Se ora consideriamo la matrice incompleta vediamo che il determinante di ordine 3 e' uguale a zero, perche' ha due righe uguali, mentre esiste un determinante di ordine 2 diverso da zero: prendo il minore indicato in blu
1     1     1
1     1     1
1    -1    1
Cioe'
      1     1
1    -1
 = 1·(-1) - 1·1 = -1 - 1 = -2
quindi il rango della matrice incompleta e' 2 perche' il determinante piu' grosso diverso da zero e' 2x2

Nella matrice completa, invece, abbiamo che la colonna dei termini noti non rispetta la proporzione e, se vado a prendere uno dei minori considerandolo avente come colonna l'ultima colonna della matrice, vedo che il valore del suo determinante e' diverso da zero
1     1     1     6
1     1     1     5
1    -1     1     2

 1    1     6
 1    1     5
 1   -1     2
= -2     Calcoli

quindi il rango della matrice completa e' 3 perche' il determinante piu' grosso diverso da zero e' 3x3
Questo fatto di avere le caratteristiche della matrice completa e della matrice incompleta diverse e' tipico dei sitemi impossibili e deriva dal fatto che l'informazione dopo l'uguale, essendo errata, non rispetta la proporzione come i coefficienti delle incognite, quindi
Un sistema e' impossibile se il rango della matrice completa e' diverso dal rango della matrice incompleta

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