用正交变换化二次型为标准形的具体步骤

用正交变换化二次型为标准形的具体步骤,解,1写出对应的二次型矩阵，并求其特征值,例2,从而得特征值,2求特征向量,3将特征向量正交化,得正交向量组,4将正交向量组单位化，得正交矩阵,于是所求正交变换为,解,例3,五、小结,1.实二次型的化简问题，在理论和实际中,经常遇到，通过,在二次型和对称矩阵之间建立一,一对应的关系,，,将二次型的化简转化为将对称矩,阵化为对角矩阵,，而这是已经解决了的问题，请,同学们注意这种研究问题的思想方法,2.实二次型的化简，并不局限于使用正交,矩阵，根据二次型本身的特点，可以找到某种运,算更快的可逆变换下一节，我们将介绍另一种,方法,拉格朗日配方法,1.若二次型含有 的平方项，则先把含有,的乘积项集中，然后配方，再对其余的变量同,样进行，直到都配成平方项为止，经过非退化线,性变换，就得到标准形;,拉格朗日配方法的步骤,2.,若二次型中不含有平方项，但是,则先作可逆线性变换,化二次型为含有平方项的二次型，然后再按1中方,法配方.,解,例1,含有平方项,去掉配方后多出来的项,所用变换矩阵为,解,例2,由于所给二次型中无平方项，所以,再配方，得,所用变换矩阵为,二、小结,将一个二次型化为标准形，可以用,正交变换,法,，也可以用,拉格朗日配方法,，或者其它方法，,这取决于问题的要求如果要求找出一个正交矩,阵，无疑应使用正交变换法；如果只需要找出一,个可逆的线性变换，那么各种方法都可以使用,正交变换法的好处是有固定的步骤，可以按部就,班一步一步地求解，但计算量通常较大；如果二,次型中变量个数较少，使用拉格朗日配方法反而,比较简单需要注意的是，,使用不同的方法,，,所,得到的标准形可能不相同,，,但标准形中含有的项,数必定相同,，,项数等于所给二次型的秩,思考题,思考题解答,为,正定二次型,为,负定二次型,二、正(负)定二次型的概念,例如,正定二次型,（,正定矩阵,）的判别方法：,(1)定义法；,(2)顺次主子式判别法,；,(3)特征值判别法,.,特征值全大于零,对称矩阵 为正定的充分必要条件是：,的各阶主子式为正，即,负定二次型,（,负定矩阵,）的判别方法：,(1)定义法；,(2)顺次主子式判别法,；,对称矩阵 为负定的充分必要条件是：奇数阶主,子式为负，而偶数阶主子式为正，即,(3)特征值判别法,.,特征值全小于零,