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文档简介
关于二次型正定惯性指数一、用配方法化二次型为标准形第2页,共19页,2024年2月25日,星期天令第3页,共19页,2024年2月25日,星期天实对称矩阵A经过非退化线性替换二次型f化为:存在可逆矩阵C,使得第4页,共19页,2024年2月25日,星期天二、用正交替换化二次型为标准形实对称矩阵A存在正交矩阵Q,使得存在正交矩阵Q,使得
QTAQ=A的所有特征值实对称矩阵A经过正交替换
标准形二次型化为:第5页,共19页,2024年2月25日,星期天例1用正交替换化二次型为标准形,解二次型对应的矩阵为特征值:再将
单位化,得将
1,
2正交化得并写出所作的线性替换.是正交矩阵第6页,共19页,2024年2月25日,星期天是正交矩阵经过非退化的线性替换二次型化为第7页,共19页,2024年2月25日,星期天第8页,共19页,2024年2月25日,星期天例1考虑二次型有称此二次型是正定二次型.相应的矩阵为正定矩阵.设实二次型f(x1,x2,…,xn
)=XTAX(AT=A),如果对任何则称二次型
A称为正定矩阵.是正定二次型.X=(x1,x2,…,xn
)T
o,有
例1二次型对任何为正定二次型X=(x1,x2,…,xn
)T
o,二次型f(x1,x2,…,xn
)=x12+x22+…+xr2
(r<n)第9页,共19页,2024年2月25日,星期天§4.3二次型和对称矩阵的有定性一、正定二次型和正定矩阵二次型f(x1,x2,…,xn
)=x12+x22+…+xr2
(r<n)对x=(0,…,0,f(x1,x2,…,xn
)=0.xr+1,…,xn
)T
o,有故二次型不是正定二次型.例1二次型为正定二次型对任何X=(x1,x2,…,xn
)T
o,第10页,共19页,2024年2月25日,星期天|A|大于零二、二次型正定性的判别如何判断一个矩阵或二次型是否正定呢?以下给出几个矩阵为正定矩阵的充分必要条件.准则1准则2
f的正惯性指数为nf正定准则3
A的特征值都大于零
对称矩阵A为正定矩阵第11页,共19页,2024年2月25日,星期天称为矩阵A的顺序主子式.准则4
对称阵A为正定矩阵A的顺序主子式都大于零.例1判别下列矩阵或二次型是否正定∴A正定第12页,共19页,2024年2月25日,星期天例1判别下列矩阵或二次型是否正定解
二次型对应的矩阵为:∴该二次型正定∴A正定第13页,共19页,2024年2月25日,星期天例2
取何值时,下面的二次型正定解二次型对应的矩阵为:当时,二次型正定.Ex2:
取何值时,下面的二次型正定第14页,共19页,2024年2月25日,星期天B正定.第15页,共19页,2024年2月25日,星期天第16页,共19页,2024年2月25日,星期天三、二次型的有定性也不是负定的.有
二次型是正定的有
二次型是负定的有
二次型是半正定的使
有
二次型是半负定的使
例二次型不是正定的;(半)(半)此时称为不定的.第17页,共19页,2024年2月25日,星期天1.二次型的负定性
矩阵A负定矩阵正定.即奇数阶顺序主子式小于零,偶
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