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5.7正定二次型,一、惯性定理,一个实二次型,既可以通过正交变换化为标准形,也可以通过拉格朗日配方法化为标准形,显然,其标准形一般来说是不唯一的,但标准形中所含有的项数是确定的,项数等于二次型的秩,实际上,当我们限定所用的变换为实变换时,二次型的标准形还有如下一些性质,证明:,由上面定理知,存在正交矩阵P,使得,结论:,且,令,则K可逆,这个定理称为惯性定理,这里不予证明。,二次型的标准形中,正系数的个数称为二次型的正惯性指数,负系数的个数称为负惯性指数。,为正定二次型,为负定二次型,二、正(负)定二次型的概念,例如,证明,充分性,故,三、正(负)定二次型的判别,必要性用反证法。,故,推论对称矩阵为正定的充分必要条件是:的特征值全为正,这个定理称为霍尔维茨定理,定理3对称矩阵为正定的充分必要条件是:的各阶主子式为正,即,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,正定矩阵具有以下一些简单性质,解,它的顺序主子式,故上述二次型是正定的.,解,二次型的矩阵为,用特征值判别法.,故此二次型为正定二次型.,即知是正定矩阵,,解,2.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.,四、小结,1.正定二次型的概念,正定二次型与正定矩阵的区别与联系,3.根据正定二次型的判别方法,可以得到负定二次型(负定矩阵)相应的判别方法,请大家自己推导,思考题,思考题解答,
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