正交矩阵,相似矩阵与二次型的转化
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先来看看什么是正交矩阵:
方阵A为正交矩阵的充分必要条件为A的列向量行向量都是单位向
量,且两两正交。
相似矩阵的定义:
此时若B矩阵为对角阵,则称矩阵A可对角化。
那么此时我们要求的相似变化矩阵P应该满足什么条
件呢?
假设把P用其列向量表示为:
么由,两边同时左乘P得,即得:
那
于是得:
由该定理相应得到下面的推论:
注意:
该推论表
示n阶矩阵A的n个特征值互不相等,即有n个
线性无关的特征向量,故A可对角化。但是n个特征值中
如果有m重
根时,但对应的m重根有m个线性无关的特征向量,也可得到A可对
角化。
由该定理相应得到下面的推论:
二次型的定义:
经过可逆的线性变化:
使二次型只含平方项:
只含平方项的二次型称为二次型的标准型(或法式)。
而如果二次型的系数
值,即
形。
这种
只在1、-1、0三个数中取
则称为二次型的规范
下面为将二次型转换为二次型的标准形需要
用到合同的概念,合同的定
义为:
正定、负定二次型的定义: