Билинейные и квадратичные формы - определения, теоремы и свойства

Description

Линейная алгебра (6. Билинейные и квадратичные формы) Flashcards on Билинейные и квадратичные формы - определения, теоремы и свойства, created by Sergei Fomin on 08/05/2017.
Sergei Fomin
Flashcards by Sergei Fomin, updated more than 1 year ago
Sergei Fomin
Created by Sergei Fomin almost 7 years ago
40
0

Resource summary

Question Answer
Определение билинейной формы Числовая функция A(x,y), аргументами котороя являются всевозможные векторы x и y вещественного л. п. L, называется билинейной формой, если для любых векторов x, y и z из L и любого вещественного числа l выполняется: A(x+z,y) = A(x,y) + A(z,y) A(x,y+z) = A(x,y) + A(x,z) A(l*x, y) = l*A(x,y) A(x,l*y) = l*A(x,y)
Симметричная/кососимметричная билинейная форма Б.ф. A(x,y) называется симметричной (кососимметричной), если для любых векторов x и y л.п. L выполняются соотношения: A(x,y) = A(y,x) ( A(x,y) = -A(y,x) )
Представление произвольной билинейной формы в виде суммы симметричной и кососимметричной билинейных форм A1 = 0.5 * [ A(x,y) + A(y,x) ] A2 = 0.5 * [ A(x,y) - A(y,x) ]
Матрица билинейной формы Любая билинейная форму B(x,y) при заданном в n-мерном л.п. L базисе e = {ei} м.б. лднозначно представлена в виде: B(x,y) = sum [ bij*xi*yj ] по всем парам i, j т.ч. 1 <= i, j <= n bij образуют матрицу
Связь матриц одной и той же билинейной формы в разных базисах Матрицы A(e) и A(f) билинейной формы A(x,y) в базисах {ei} и {fi} связаны соотношением: A(f) = C^T A(e) C где C - матрица перехода от {ei} к {fi}
Ранг билинейной формы, ее вырожденность Ранг матрицы билинейной формы не меняется при смене базиса. Рангом б.ф. называют ранг матрицы это б.ф. в произвольном базисе. Б.ф., заданная в л.п. размерности n, называется невырожденной, если ее ранг равен n.
Определение квадратичной формы. Полярность. Пусть A(x,y) - симметричная билинейная форма, заданная на л.п. L. Квадратичной формой A(x,x) называется числовая функция, получаемая из A(x,y) при x=y. Симметричная б.ф. A(x,y) называется полярной к A(x,x).
Связь квадратичной формы и полярной к ней билинейной формы Полярная б.ф. A(x,y) и квадратичная форма A(x,x) связаны соотношением: A(x,y) = 0.5 * [ A(x+y, x+y) - A(x,x) - A(y,y) ]
Матрица квадратичной формы A(x,x) = sum [aij * xi * xj] по всем i, j таким, что 1 <= i, j <= n, где n - размерность л.п., на котором определена кв. форма. Элементы aij образуют матрицу, называемую матрицей кв. ф. A(x,x).
Положительная/отрицательная определенность квадратичной формы Кв. форма A(x,x) называется положительно (отрицательно) определенной, если для любого ненулевого x выполняется: A(x,x) > 0 ( A(x,x) < 0 )
Знакопеременность квадратичной формы Кв. форма A(x,x) называется знакопеременной, если существуют такие x и y, что A(x,x) > 0, A(y,y) < 0
Квазизнакоопределенность квадратичной формы Кв. форма A(x,x) называется квазизнакоопределенной, если для всех x: A(x,x) >= 0 или A(x,x) <= 0, но имеется отличный от нуля вектор x, для которого A(x,x) = 0
Канонический базис квадратичной формы Для любой кв.ф. A(x,x) существует такой базис, в котором она представляется в каноническом виде: A(x,x) = l1 x1^2 + l2 x2^2 + ... + ln xn^2 К-ты li называются каноническими коэффициентами.
Закон инерции квадратичных форм В любом каноническом базисе для данной кв. формы число положительных, отрицательных и нулевых канонических коэффициентов не меняется.
Нормальный вид квадратичной формы Для любой квадратичной формы найдется такой базис, в котором она представляется в виде: A(x,x) = l1 x1^2 + ... + ln xn^2, где li равны -1, 0 или 1
Индекс инерции квадратичной формы. Положительный и отрицательный индексы инерции. И.и. - число ненулевых канонических коэффициентов кв.ф. Положительный и.и. - число положительных канонических коэффициентов, отрицательный - число отрицательых.
Необходимое и достаточное условие знакоопределенности квадратичной формы Для того, чтобы кв. ф. A(x,x) была знакоопределенной, необходимо и достаточно, чтобы все ее канонические коэффициенты были либо положительными, либо отрицательными.
Необходимое и достаточное условие знакопеременности квадратичной формы Для того, чтобы кв. ф. A(x,x) была знакопеременной, необходимо и достаточно, чтобы хотя бы один ее кананоческий коэффициент был положителен и хотя бы один отрицателен.
Необходимое и достаточное условие квазизнакоопределенности квадратичной формы Для того, чтобы кв. ф. A(x,x) была квазизнакоопределенной, необходимо и достаточно, все ее ненулевые канонические коэффициенты были одного знака.
Критерий Сильвестра знакоопределенности квадратичной формы Пусть di - угловые миноры и определитель матрицы кв.ф. A(x,x). Для того, чтобы A(x,x) была положительно определенной, необходимо и остаточно, чтобы di > 0 для всех di. Чтобы A(x,x) была отрицательно определенной, необходимо и достаточно, чтобы знаки di чередовались, причем d1 < 0.
Show full summary Hide full summary

Similar

Матрицы и определители - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Билинейные и квадратичные формы - перевод
Sergei Fomin
Линейные пространства - перевод терминов
Sergei Fomin
Линейные операторы - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Линейные операторы - перевод
Sergei Fomin
Линейные пространства - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Матрицы и определители - перевод терминов
Sergei Fomin
Матрицы и определители - доказательства
Sergei Fomin
Системы линейных уравнений - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
(OLD) Линейные операторы - определения, теоремы и свойства
Sergei Fomin
Specific Topic 7.2 Timber
T Andrews