《線性代數》第五章 二次型_第1頁
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文檔簡介

線性代數二次型第五章二次型不但在幾何中出現，而且在數學的其他分支中也有類似問題．研究二次型經過線性變換化為平方和形式，這是本章討論的中心問題．第五章5.1二次型及其標準形一、二次型及其標準形定義１含有個變量的二次齊次多項式，（1）其中，稱為個變量的實二次型．當為復數時，稱為復二次型．本教材中只討論實二次型．若取，則，于是（1）式可寫為（2）．第五章5.1二次型及其標準形二、用正交變換法化二次型成標準形定理１任給二次型，總有正交變換，使化為標準形

，其中是的矩陣的特征值．推論任給二次型，總有可逆變換，使為規范形．第五章5.1二次型及其標準形三、用配方法化二次型成標準形化二次型為標準形，除正交變換法外，還有多種不同的方法（對應有多個可逆的線性變換），下面介紹拉格朗日配方法．下面舉例來說明這種方法．定義３二次型的標準形中，系數為正的平方項的個數稱為的正慣性指數；系數為負的平方項的個數稱為的負慣性指數．其中是二次型的秩．定理２二次型的任一標準形中，系數為正的平方項是唯一確定的，它等于的正慣性指數；而系數為負的平方項也是唯一確定的，它等于的負慣性指數．第五章5.2正定二次型一、正定二次型的概念第五章5.2正定二次型一、正定二次型的概念第五章5.2正定二次型一、正定二次型的概念定理１元實二次型為正定的充分必要條件是：它的標準形的個系數全為正．定理２可逆變換不改變二次型的正定性．推論１元實二次型為正定的充分必要條件是：它的規范形為.推論２元實二次型為正定的充分必要條件是：它的正慣性指數為．推論３實對稱矩陣為正定矩陣的充分必要條件是：與單位矩陣合同．推論４實對稱矩陣為正定矩陣的充分必要條件是：的特征值全為正．第五章5.2正定二次型二、正定二次型的判定定義２設階矩陣，稱下列個行列式為矩陣的各階順序主子式：．的第階順序主子式記作．第五章5.2正定二次型二、正定二次型的判定定理３對稱矩陣正定的充分必要條件是：的順序主子式都為正，即

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