线代【二次型】--猴博士爱讲课

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第八课 二次型

1/6 求二次型对应的系数矩阵

公式
线代【二次型】--猴博士爱讲课

例题1

线代【二次型】--猴博士爱讲课

线代【二次型】--猴博士爱讲课

例题二

线代【二次型】--猴博士爱讲课

2/6 二次型化成标准型

①题型

化二次型 f = − 2 x 1 x 2 + 2 x 1 x 3 + 2 x 2 x 3 为标准型,并求所用的变换矩阵 P ; 求一个正交变换 x = P y ,把二次型 f = − 2 x 1 x 2 + 2 x 1 x 3 + 2 x 2 x 3 化为标准形 化二次型f=-2x_1x_2+2x_1x_3+2x_2x_3为标准型,并求所用的变换矩阵P;\\ 求一个正交变换x=Py,把二次型f=-2x_1x_2+2x_1x_3+2x_2x_3化为标准形 化二次型f=2x1x2+2x1x3+2x2x3为标准型,并求所用的变换矩阵P;求一个正交变换x=Py,把二次型f=2x1x2+2x1x3+2x2x3化为标准形

具体的做题步骤四步走:

一:求系数矩阵A
二:求A的特征值
三:根据公式就能求出 标准型
四:根据上一节,求可逆变换矩阵

线代【二次型】--猴博士爱讲课

3/6 二次型化成规范性

①题型

化二次型 f = − 2 x 1 x 2 + 2 x 1 x 3 + 2 x 2 x 3 为规范型,并求所用的变换矩阵 C 化二次型f=-2x_1x_2+2x_1x_3+2x_2x_3为规范型,并求所用的变换矩阵C 化二次型f=2x1x2+2x1x3+2x2x3为规范型,并求所用的变换矩阵C

具体的做题步骤五步走:

一:求系数矩阵
二:求系数矩阵特征值
三:写出规范型
四:求可逆变换矩阵
五:求出变换矩阵,(可逆变换矩阵再×一个矩阵)

线代【二次型】--猴博士爱讲课

4/6 配方法化二次型为标准型

①题型

用配方法把二次型 f = x 1 2 + 2 x 2 2 + 5 x 3 2 + 2 x 1 x 2 + 2 x 1 x 3 + 6 x 2 x 3 化为标准形,并求所用的变换矩阵 P 用配方法把二次型f=x_1^2+2x_2^2+5x_3^2+2x_1x_2+2x_1x_3+6x_2x_3 化为标准形, 并求所用的变换矩阵P 用配方法把二次型f=x12+2x22+5x32+2x1x2+2x1x3+6x2x3化为标准形,并求所用的变换矩阵P

具体的做题步骤五步走:

线代【二次型】--猴博士爱讲课

5/6 判断二次型的正定性

①题型

判断二次型 f = x 1 2 + 2 x 2 2 + 6 x 3 2 + 2 x 1 x 2 + 2 x 1 x 3 + 6 x 2 x 3 的正定性 判断二次型f=x_1^2+2x_2^2+6x_3^2+2x_1x_2+2x_1x_3+6x_2x_3 的正定性 判断二次型f=x12+2x22+6x32+2x1x2+2x1x3+6x2x3的正定性

判断准则:系数矩阵的顺序主子式均大于0时该二次型正定

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6/6 二次型(或者说任意一个矩阵)为正定的等价条件

下面这几个条件对于任意矩阵也成立

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