设列向量α1,α2,…,α3,β1,β2,…,βt∈Rn,构造矩阵
A=(α1,α2,…,αs),B=(β1,β2,…,βt),
C=(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt).
证明:如果r(A)=r1,r(B)=r2,r(C)=r3,则max(r1,r2)≤r3≤r1+r2.
证明:由于α1,α2,…,αs,可由α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性表出,故 r(α1,α2,…,αs)≤r(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt), 即 r(A)≤r(C); 又β1,β2,…,βt,可由α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt线性表出,故 r(β1,β2,…,βt)≤r(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt), 即 r(B)≤r(C). 由r(A)≤r(C)和r(B)≤r(C),有max(r(A),r(B))≤r(C),即max(r1,r2)≤r3. 又由于r(A)=r1,r(B)=r2,设αi1,αi2…,αir1和βi1,βj2,…,βjr2,分别为向量组α2,α2, …,αs和β1,β2,…,βt的一个极大无关组,则α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt可由αi1,αi2,…,αir1,βj1,βj2,…,βjr2线性表出,故r(α1,α2,…,αs,β1,β2,…,βt)≤r(αi1,αi2…,αir1,βj1,βj1,…,βj2)≤r1+r2. 得到r(C)≤r(A)+r(B),即r3≤r1+r2. 将两个结果合并起来,有max(r1,r2)≤r3≤r1+r2.