微分几何里的秩定理就是包装后的线性代数里的秩定理
线性代数里矩阵A的秩为r,那么存在可逆矩阵P,Q使得A=PΛQ,其中Λ左上是r阶单位阵、剩下的元素是0。假定A左上r×r部分是可逆的(任意的A总能够通过交换行/列变成这种形式),试着用分块矩阵给出一个构造性的证明,i.e.左右具体乘点啥能把A变成Λ
Euclidean空间里你把你的F:R^n→R^p写成R^r×R^(n-r)→R^r×R^(p-r)的映射,必要时交换坐标次序使得R^r×R^r部分满秩,反函数定理保证了这一部分存在局部逆,剩下的就是线性代数问题了——线性代数里你怎么把A分解成PΛQ,Euclidean空间里你就怎么做
流形上就更简单了,无非是用坐标卡把Euclidean空间上的情形拉过去罢了