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正定二次型

鎖定
若對任何非零向量x,實二次型f(x)如果對任何x0都有f(x)>0,則稱f為正定二次型,並稱矩陣A是正定的,記之A>0。
中文名
正定二次型
外文名
positive definite quadratic form

正定二次型定義

,其中矩陣
是對稱陣,即
為列向量,若
,有
,則稱
為正定二次型,稱實對稱矩陣
正定。 [1] 
例如,
即為正定二次型,其中

正定二次型性質

(1)
階實對稱矩陣
正定
正慣性指數等於
與單位矩陣合同
順序主子式大於零
特徵值大於零
行列式大於零(但行列式大於零的矩陣不一定是正定矩陣)
(2)若
階實對稱矩陣
正定,
為實數,則
(逆)、
(伴隨矩陣)、
均正定;
正定
正定

正定二次型判定方法

判定二次型(或對稱矩陣)為正定的方法有如下兩種

正定二次型行列式法

對於給定的二次型
,寫出它的矩陣,根據對稱矩陣的所有順序主子式是否全大於零來判定二次型 (或對稱矩陣)的正定性。

正定二次型正慣性指數法

對於給定的二次型 ,先將化為標準形,然後根據標準形中平方項係數為正的個數是否等於
來判定二次型的正定性。
通過正交變換,將二次型化為標準形後,標準形中平方項的係數就是二次型矩陣的特徵值。因此,可先求二次型矩陣的特徵值,然後根據大於零的特徵值個數是否等於
來判定二次型的正定性。 [2] 
參考資料
  • 1.    孫敏.高等代數方法研究:雲南大學出版社,2009
  • 2.    曾金平,張忠志.線性代數學習指導與典型分析:北京郵電大學出版社,2011