线性代数(简明版-理工类)
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第 一 章
第 二 章
第 三 章
第 四 章
第 五 章
二次型的定义
二次型的矩阵形式
二次型的秩
线性变换后的二次型及其矩阵
矩阵的合同
合同矩阵的基本性质
二次型的标准形
化二次型为标准形的配方法
二次型的性质定理
化二次型为标准形的初等变换法
二次型化标准形的性质定理
合同矩阵的秩
化二次型为标准形的正交变换法
二次型的规范形
规范形的性质定理
惯性指数
二次型的标准形化规范形的方法
合同矩阵的规范形
正定(负定)二次型
半正定(半负定)二次型
不定二次型
与正定矩阵合同的矩阵性质
对角矩阵正定的充要条件
对称矩阵正定的充要条件
矩阵的正定与其正惯性指数的关系
矩阵的正定与单位矩阵合同的关系
正定矩阵的行列式
矩阵的顺序主子式
正定矩阵的顺序主子式判别法
负定矩阵的充要条件
 
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正定矩阵的判定

    定理1  设为正定矩阵,若合同,则也是正定矩阵.

    证明  合同

   可逆矩阵,使.

,对任意,有

              

为正定矩阵.

    注:由定理1的证明知:若合同,则具有相同的有定性.

    定理2  对角矩阵正定的充分必要条件是

                      .

    证明  必要性  设为正定矩阵,则任给

                      

取    .

    充分性  对任给,至少有的某个分量

    ,故,而当时,
                   .

    为正定矩阵. 证毕.

    由于对任一对称矩阵,存在正交矩阵,使得

                    

其中是矩阵的全部特征值. 从而得到:

    定理3  对称矩阵为正定矩阵的充分必要条件是它的特征值全大于零.

根据上述定理易见,为正定矩阵合同,故有:

    定理4  为正定矩阵的充分必要条件是的正惯性指数.

    定理5  矩阵为正定矩阵的充分必要条件是:存在非奇异矩阵,使.

    推论  若为正定矩阵,则.

    证明  ,因是非奇异矩阵,,故.

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