二次型:实对称矩阵

所有的项都是二次的:
这是一个规律的体现问题:
二次型:实对称矩阵_第1张图片

任何一个二次型都可以还原成这个形式:
但是还原是不唯一的:二次型和一个实对称矩阵是可以对应的
二次型:实对称矩阵_第2张图片
二次型:实对称矩阵_第3张图片
简单的例子如下:
实对称矩阵
二次型:实对称矩阵_第4张图片
任何一个二次型,都可以写成 一横 一方 一竖 的形式:
就是 未知数 实对称矩阵 未知数:
现在在假设X=CY,其中C可逆
二次型:实对称矩阵_第5张图片

引入合同的概念:
二次型:实对称矩阵_第6张图片
而此行一定有变量替换:
化简二次型:
配方法:
二次型的标准型:
二次型:实对称矩阵_第7张图片
标准型:就是完全平方的形式
二次型:实对称矩阵_第8张图片
第一行:任何一个二次型都可以化简成为标准型
第二行:每一个二次型都对应一个实对称矩阵
结论:任何一个实对称矩阵,都合同于一个实对称矩阵
二次型:实对称矩阵_第9张图片
实对称矩阵可以对角化:
二次型:实对称矩阵_第10张图片

正交矩阵复习

二次型:实对称矩阵_第11张图片

性质:
行向量是单位向量,模是1
行,列,都是两两正交
二次型:实对称矩阵_第12张图片
如果使用正交矩阵,那么合同关系 和 相似关系 就统一了
先找到这个实对称矩阵的特征向量,然后吧特征向量单位化
特征向量组放到一起就是正交矩阵
二次型:实对称矩阵_第13张图片

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