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“特征值”和“正负惯性指数”的关系是什么? 正负惯性指数与规范型

2020-10-18知识55

特征值和正负惯性指数的关系是什么 特征值和正负惯性指数的关系:一个对称阵的正特征值的个数就是正惯性指数,负特征值的个数就是负惯性指数。正惯性指数,属于数学学科,简称正惯数,是线性代数里矩阵的正的。

“特征值”和“正负惯性指数”的关系是什么? 正负惯性指数与规范型

“特征值”和“正负惯性指数”的关系是什么? 特征值和2113正负惯性指数的关系:5261一个对称阵的正特征值的个数就是4102正惯性指数,负特征值的个数就是负惯1653性指数。正惯性指数,属于数学学科,简称正惯数,是线性代数里矩阵的正的特征值个数,也即是规范型里的系数\"1\"的个数。实二次型的标准形中,系数为正的平方项的个数为二次型的正惯性指数。所谓负惯性指数,简称负惯数,是线性代数里矩阵的负的特征值个数,也即是规范型里的系数\"-1\"的个数。扩展资料:正惯性指数相关定理(1)定理1 两个二次型可以用可逆线性变量替换互相转化的充分必要条件为它们的正,负惯性指数都相等.(即两个实对称矩阵合同的充分必要条件为它们的正,负惯性指数都相等)(2)定理2 实对称矩阵A的正(负)惯性指数就是它的正(负)特征值的个数(3)推论 两个实对称矩阵合同的充分必要条件是它们的正(负)特征值的个数都相等.参考资料:—正惯性指数

“特征值”和“正负惯性指数”的关系是什么? 正负惯性指数与规范型

请问这题,题目中给出的表达式是不是规范型?由规范型不能直接得出正负惯性指数吗?例1 不是规范型。因(x1+x2)-(x2-x3)=x1+x33个括号的式子线性相关。解答追问:正确解法:f=2(x1)^2+2(x2)^2+2(x3)^2+2x1x2-2x2x3+2x1x3=2(x1+x2/2+x3/2)^2+(3/2)(x2)^2+(3/2)(x3)^2-3x2x3=2(x1+x2/2+x3/2)^2+(3/2)(x2-x3)^2,规范型是(y1)^2+(y2)^2,正惯性指数为 2.

“特征值”和“正负惯性指数”的关系是什么? 正负惯性指数与规范型

简单说来,求中间那个矩阵的特征值,排除所有零,剩下的特征值个数就是正负惯性指数和。而如果特征值出现零,证明该矩阵的行列式等于零,而很明显行列式不为零,所以正负惯性指数之和就是3。所谓负惯性指数,简称负惯数,是线性代数里矩阵的负的特征值个数,也即是规范型里的系数\"-1\"的个数。正惯性指数,属于数学学科,简称正惯数,是线性代数里矩阵的正的特征值个数,也即是规范型里的系数\"1\"的个数。实二次型的标准形中,系数为正的平方项的个数为二次型的正惯性指数。扩展资料:相关定理1、两个二次型可以用可逆线性变量替换互相转化的充分必要条件为它们的正,负惯性指数都相等。(即两个实对称矩阵合同的充分必要条件为它们的正,负惯性指数都相等);2、实对称矩阵A的正(负)惯性指数就是它的正(负)特征值的个数;3、推论:两个实对称矩阵合同的充分必要条件是它们的正(负)特征值的个数都相等。参考资料:-正惯性指数参考资料:-负惯性指数

为什么说知道了二次型的正负惯性指数就知道了其规范形 我们需要理解一下二次型变换的本质是什么,用正交变换将二次型化为标准型或规范型的时候,实际上变换的是坐标,而对二次型的本质没有任何影响。下面我举一个形象一点的例子。

正负惯性指数之和

为什么说知道了二次型的正负惯性指数就知道了其规范形 我们需要理解一下二次型2113变换的本质是什么,用正交5261变换将二次型化为标准型或4102规范型1653的时候,实际上变换的是坐标,而对二次型的本质没有任何影响。下面我举一个形象一点的例子来帮助你理解:在草稿纸上画一个横轴Y纵轴X的平面坐标系,然后画一个X=Y^2的抛物线,画好之后发现这个坐标系看上去不太顺眼,于是保留抛物线不动,擦掉原来的坐标系,令Y=x,X=y,画上新的坐标系,于是抛物线方程变为了y=x^2,这和在中学课本里的写法比较一致,比较一下,表面上看两个方程不一样,而实际上我们变得只是坐标系,对抛物线没有任何影响,还是原来那一个。回到这里的二次型变换,实际上是同一个道理,之所以会有f=y1^2-y2^2-y3^2跟y2^2-y3^2-y1^2两种不同的写法,是因为你选取的变换坐标不一样,而对二次型的本质没有任何影响,它表示的就是正惯性指数为1,负惯性指数为2的一个二次型,而通常情况下,我们都习惯将正惯性指数写在前面,将负惯性指数写在后面,这样看上去比较顺眼,所以一般只写作f=y1^2-y2^2-y3^2这种形式,因此说,知道了二次型的正负惯性指数,也就知道了其规范型。

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