matrices

 Lección 3. 
   Rango de una Matriz

Proposición 5. Sean $V$ y $W$ dos $K$-espacios de dimensiones $n\geq 1$ y $m\geq 1$, respectivamente. Sea $T:V\rightarrow W$ una transformación lineal y MATH la matriz de $T$ en las bases $X,Y$ de $V$ y $W$, respectivamente. Entonces, $rank(T)$ $=rank(A).$

Demostración. Sea MATH y MATH, puesto que MATH, entonces $rank(T)$ coincide con el máximo número de vectores linealmente independientes del conjunto MATH. Sea $p=rank(T)$ , MATH, si $p=0$ entonces $T=0$ , y en consecuencia $A=0$, de donde, $rank(A)=0$. Sea $p\geq 1$ y MATH una base de $Im\,(T)$. La idea es probar que las columnas MATH son L I y que $p$ es el máximo número de columnas L I de la matriz $A$. Sean MATH tales que MATH, entonces

MATH

Por otro lado,

MATH

de donde, por la independencia lineal de los vectores MATH , se tiene que MATH Se ha probado que las columnas MATH son LI. Al suponer que $A$ tiene $q>p$ columnas L I, entonces, realizando la misma prueba anterior en orden inverso, $Im(T)$ tendría $q>p$ vectores L I , en contradicción con $p=rank(T)$. $\Box$

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