共翁号
共翁号 > 经验 > 二次型怎么写成矩阵

二次型怎么写成矩阵

原创2025-06-20 00:23:18

二次型可以写成矩阵形式,具体步骤如下:

确定矩阵的阶数

二次型含有n个未知量时,对应的矩阵A是n阶方阵。

确定矩阵的主对角线元素

矩阵A的主对角线元素对应于二次型中各项平方项的系数。例如,在二次型$f(x, y, z) = ax^2 + by^2 + cz^2$中,矩阵A的主对角线元素分别为$a, b, c$。

确定矩阵的非对角线元素

矩阵A的非对角线元素对应于二次型中各项乘积项系数的一半。例如,在二次型$f(x, y, z) = ax^2 + by^2 + cz^2 + dxy + exz + fyz$中,矩阵A的非对角线元素分别为:

$A_{12} = A_{21} = \frac{d}{2}$

$A_{13} = A_{31} = \frac{e}{2}$

$A_{23} = A_{32} = \frac{f}{2}$。

示例

假设有一个二次型:

$$f(x, y, z) = 2x^2 - 4xy + 3y^2 + 5xz - 2yz$$

确定矩阵的阶数

该二次型含有3个未知量(x, y, z),所以矩阵A是3阶方阵。

确定矩阵的主对角线元素

主对角线元素为二次型中平方项的系数,即$A_{11} = 2, A_{22} = 3, A_{33} = 0$(因为$z^2$项的系数为0)。

确定矩阵的非对角线元素

$A_{12} = A_{21} = \frac{-4}{2} = -2$

$A_{13} = A_{31} = \frac{5}{2} = 2.5$

$A_{23} = A_{32} = \frac{-2}{2} = -1$

因此,该二次型对应的矩阵为:

$$A = \begin{pmatrix}

2 & -2 & 2.5 \\

-2 & 3 & -1 \\

2.5 & -1 & 0

\end{pmatrix}$$

总结

将二次型写成矩阵形式的关键在于确定矩阵的阶数、主对角线元素和非对角线元素。通过这种方式,可以将二次型与对应的矩阵联系起来,便于进行进一步的矩阵运算和分析。

返回:经验

相关阅读

    最新文章
    猜您喜欢
    热门阅读