给定一个二次型,是否总是可以找到一个正交矩阵,将其化为标准型?如何做?
时间: 2024-03-18 18:44:50 浏览: 52
6用配方法化二次型为标准型.pptx
对于一个实二次型,总是可以找到一个正交矩阵将其化为标准型。这个正交矩阵就是二次型的正交矩阵。
具体的做法如下:
1. 对于一个实二次型f(x),首先构造它的矩阵A。
2. 对矩阵A进行特征值分解,得到特征值λ1,λ2,...,λn和特征向量v1,v2,...,vn。注意这里的特征向量是列向量。
3. 将特征向量组成一个矩阵P=[v1,v2,...,vn],那么P就是一个正交矩阵,因为它的列向量是互相正交的单位向量。
4. 将P的逆矩阵P^-1乘以矩阵A再乘以P,得到的矩阵B就是二次型f(x)的标准型矩阵。
5. 通过B的对角线上的元素来确定二次型的标准型。
需要注意的是,如果矩阵A的特征值不全为正,那么对应的特征向量需要进行适当的变号,使得得到的正交矩阵P的行列式为1。这是因为正交矩阵的行列式只可能是1或-1。
总之,通过特征值分解和正交矩阵的构造,我们可以将任意实二次型化为标准型。
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