A与B等价的意思是存在可逆阵P和Q使得PAQ=B只要把A和B各自化到等价标准型就清楚了A=P1D1Q1B=P2D2Q2如果PAQ=B,那么由A=P1D1Q1得B=(P*P1)D1(Q1*Q),得到rank(A)=rank(B)=rank(D1)反过来,rank(A)=rank(B)可得D1=D2,取P=P2P1^{-1},Q=Q1^{-1}Q2即得PAQ=B
因为初等矩阵乘上去不改变矩阵的秩,A,B等价就是之间差一串初等矩阵乘积