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这个题怎么解 线性代数 二次型? 线性代数正定二次型

这个题怎么解 线性代数 二次型?线性代数正定二次型

线性代数(二次型化为规范型问题)如何解决?

1、是的,一般是先化为标准型;

如果题目不指明用什么变换, 一般情况配方法比较简单;

若题目指明用正交变换, 就只能通过特征值特征向量了;

2、已知标准形后, 平方项的系数的正负个数即正负惯性指数;

配方法得到的标准形, 系数不一定是特征值。

例题中平方项的系数 -2,3,4, 两正一负, 故正负惯性指数分别为2, 1;

所以规范型中平方项的系数为 1,1,-1 (两正一负)。

3、有的二次型可以直接化为规范形,可省去化标准形的过程,比如f(x,y,z)=5x^2+2xy+y^2-4z^2,配方4x^2+(x+y)^2-4z^2。若令u=x,v=x+y,w=z,即x=u,y=u-v,z=w,则f=4u^2+v^2-4w^2,这是标准形。如果令u=2x,v=x+y,w=2z,则直接得规范形f=u^2+v^2-w^2。

扩展资料:

线性代数是代数学的一个分支,主要处理线性关系问题。线性关系意即数学对象之间的关系是以一次形式来表达的。

例如,在解析几何里,平面上直线的方程是二元一次方程;空间平面的方程是三元一次方程,而空间直线视为两个平面相交,由两个三元一次方程所组成的方程组来表示。

含有n个未知量的一次方程称为线性方程。关于变量是一次的函数称为线性函数。线性关系问题简称线性问题。解线性方程组的问题是最简单的线性问题。

参考资料来源:搜狗百科-线性代数

线性代数,这个二次型能化为规范型吗?怎么化?

任何二次型都可以化成规范型

只需要在标准型的基础上

再做非奇异变换

将平方项的系数变为1或-1就可以了

方法如下:

这题的变化如下:

扩展资料:

线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间(或称线性空间),线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题;因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。

线性代数的理论已被泛化为算子理论。由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型,使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。

线性(linear)指量与量之间按比例、成直线的关系,在数学上可以理解为一阶导数为常数的函数。

非线性(non-linear)则指不按比例、不成直线的关系,一阶导数不为常数。

线性代数起源于对二维和三维直角坐标系的研究。在这里,一个向量是一个有方向的线段,由长度和方向同时表示。这样向量可以用来表示物理量,比如力,也可以和标量做加法和乘法。这就是实数向量空间的第一个例子。

·每一个线性空间都有一个基。

·对一个 n 行 n 列的非零矩阵 A,如果存在一个矩阵 B 使 AB = BA =E(E是单位矩阵),则 A 为非奇异矩阵(或称可逆矩阵),B为A的逆阵。

·矩阵非奇异(可逆)当且仅当它的行列式不为零。

·矩阵非奇异当且仅当它代表的线性变换是个自同构。

·矩阵半正定当且仅当它的每个特征值大于或等于零。

·矩阵正定当且仅当它的每个特征值都大于零。

·解线性方程组的克拉默法则。

·判断线性方程组有无非零实根的增广矩阵和系数矩阵的关系。

参考资料:百度百科-线性代数

线性代数求解!二次型f(x1,x2,x3)=2(x1^2+x2^2+x3^2+x1x2+x1x3+x2x3)

解: A=

2 1 1

1 2 1

1 1 2

|A-λE| =

2-λ 1 1

1 2-λ 1

1 1 2-λ

c1+c2+c3

4-λ 1 1

4-λ 2-λ 1

4-λ 1 2-λ

r2-r1,r3-r1

4-λ 1 1

0 1-λ 0

0 0 1-λ

= (4-λ)(1-λ)^2.

所以A的特征值为 4,1,1

A-4E=

-2 1 1

1 -2 1

1 1 -2

-->

r3+r1+r2, r1+2r2

0 -3 3

1 -2 1

0 0 0

-->

0 1 -1

1 -2 1

0 0 0

-->

0 1 -1

1 0 -1

0 0 0

得(A-4E)x=0的基础解系为 α1=(1,1,1)^T.

同样, A-E =

1 1 1

1 1 1

1 1 1

-->

1 1 1

0 0 0

0 0 0

得(A-E)x=0的基础解系为 α2=(1,-1,0)^T,α3=(1,1,-2)^T.

α1,α2,α3已两两正交,单位化后构成32313133353236313431303231363533e58685e5aeb931333332623435矩阵T=

1/√3 1/√2 1/√6

1/√3 -1/√2 1/√6

1/√3 0 -2/√6

则X=TY是正交变换, 且二次型化为 f=4y1^2+y2^2+y3^2

因为二次型的正惯性指数为3(等于n), 所以是正定的.

线性代数:把下面这题二次型化成标准型

原式=(x1+x2)²+(x1+x3)²+(x2-x3)²-2(x1²+x2²+x3²)-4x2x3

=(x1+x2)²+(x1+x3)²+(x2-x3)²-2(x2+x3)²-2x1²

=[x1(1+√2)+x2][x1(1-√2)+x2]+(x1+x3)²+(x2-x3)²-2(x2+x3)²