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如何判断二次型正定

原创2025-06-20 03:25:34

二次型的正定性可以通过以下几种方法来判断:

顺序主子式法

将二次型表示为矩阵形式,即找到一个对称矩阵A,使得二次型可以写为 \(x^T A x\) 的形式,其中 \(x\) 是非零向量。

计算矩阵A的所有顺序主子式,即从矩阵A中截取左上角 \(k\) 阶子矩阵的行列式,记为 \(D_k\)。

如果对于所有的 \(k\)(从1到矩阵的阶数 \(n\)),所有的 \(D_k\) 都大于零,那么二次型是正定的。

特征值法

对于二次型的对称矩阵A,如果其所有特征值都大于零,则二次型是正定的。

标准形法

通过正交变换将二次型化为标准形,标准形中平方项的系数即为二次型矩阵的特征值。

如果标准形中所有平方项的系数都大于零,则二次型是正定的。

正惯性指数法

正惯性指数是指二次型矩阵的正特征值的个数。

如果正惯性指数等于二次型的阶数,则二次型是正定的。

以上任一方法均可用于判断二次型的正定性。请根据具体情况选择合适的方法

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