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線形写像 f: R^m -> R^n の表現行列を A とする.すなわち f(x)=Ax である.
このとき,線形写像の次元定理より,(m=) dim (R^m)=dim ker(f)+dim Im(f) である.
さらに,rank(A) の定義より,rank(A)=dim Im(f) である.
ここで,rank(A)=m と仮定すると,dim(ker f)=0 となり, ker f={0} つまり,単射となる.
特に n=m の場合,dim Im(f)=n であり,Im f は R^n の部分ベクトル空間であるから,Im f= R^n.よって f は全射.
以上から,f は全単射.つまり,A は正則行列.
ご丁寧にありがとうございます!
少し難しかったですが理解できました!