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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正定二次型

一、二次型有定性的概念
   
定义  具有对称矩阵的二次型
    (1)如果对于任何非零向量,都有(或)成立,则称为正定(负定)二次型,矩阵称为正定矩阵(负定矩阵).
    (2)如果对于任何非零向量,都有(或)成立,且有非零向量,使,则称为半正定(半负定)二次型,矩阵称为半正定矩阵(半负定矩阵).
    注:二次型的正定(负定),半正定(半负定)统称为二次型及其矩阵的有定性,不具备有定性的二次型及其矩阵称为不定的. 注意二次型的有定性与其矩阵有定性的对应关系.


二、正定矩阵的判别法

    定理1  设为正定矩阵,若合同,则也是正定矩阵.

    定理2  对角矩阵正定的充分必要条件是
                      .

    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.

    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.


三、顺序主子式

    定义  阶矩阵个行标和列标相同的子式

                     

称为阶主子式. 而子式

                  

称为阶顺序主子式.

    定理 阶矩阵为正定矩阵的充分必要条件是的所有顺序主子式
                        .

    注:若是负定矩阵,则为正定矩阵,故为负定矩阵的充要条件是:
                     
对称矩阵半正定(半负定)的充要条件是:的所有主子式大于(小于)或等于零或的全部特征值大于(小于)或等于零.

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