线性代数二次型
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●二次型的概念
定义
叫做二次型。
含有n个自变量 的二次齐次函数
如果二次型的系数都为实数,则称二次型为实二次型。
例如
是二次型
不是二次型
我们要研究它的什么问题?
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为平面上一条二次曲线
经坐标变换:
几 何 背 景
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为空间上一二次曲面的一般形式
经坐标变换:
几 何 背 景
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经坐标变换
1、这种结果能否推广到四元,甚至n元二次型上去?
2、如果可以,相应的变换如何寻找,结果如何实现?
现有两个问题:
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二次型 f
对称矩阵 A
对称矩阵 A 的秩定义为二次型 f 的秩
一一对应
二次型可表示为 矩阵形式
(其中A为对称矩阵)
●二次型的矩阵及其秩
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设二次型
求(1)f的矩阵A;
(2)
当X=
时,求f的值。
解:
(1)
(2)
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设B为n阶方阵,
因为
求证 二次型
矩阵是
证明
所以
由于
是一代数式,故
则
从而 二次型
矩阵是
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求二次型
的矩阵A,并求f的秩。
解:
,得到
由于
故f的秩为2。
则
由于对称矩阵 A 的秩定义为二次型 f 的秩,
如何求二次型的矩阵?
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求二次型
经过线性变换
解:
之后的表达式。
令
有
则
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