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【摘 要】化实二次型为标准形的方法——初等变换法、配方法、正交变换法。
【关键词】实二次型 标准形 初等变换法 配方法 正交变换法
二次型是高等代数中一个很重要的知识点,而将二次型化为标准形又是二次型中的一個重要问题。我们知道,任何一个实二次型都惟一对应于一个实对称矩阵,而实对称矩阵一定可以对角化,因此每一个实二次型都可以化成标准形。结合自己的教学实践与体会,总结出以下三种将实二次型化成标准形的方法。
一、用初等变换法化实二次型为标准形
用非退化线性变换X=CY化二次型f=X′AX为标准形。相当于对对称矩阵A找一个可逆的矩阵C,使C′AC=D 为对角矩阵。由于可逆矩阵C可以写成若干初等矩阵的积,即,于是有,即相当于对矩阵A做初等行变换或初等列变换,由此可得到用初等变换法化二次型为标准形的步骤如下:
(一)写出二次型f=X′AX的矩阵A,并构造矩阵;
(二)对A进行初等行变换和同样的初等列变换,把A化为对角矩阵D,并对E施行与A相同的初等列变换化为矩阵C;
(三)写出用非退化线性变换X=CY化二次型为f=Y′DY。
注意:行和列的初等变换必须是相同类的初等变换,而且行和列的变换次序是紧挨着,中间不能隔开,对E的部分只能进行列的初等变换。
参考文献:
[1]《高等代数》张禾瑞,郝鈵新编,第五版,北京:高等教育出版社,2007.6
[2]《高等代数》北京大学数学系几何与代数教研室代数小组编,第二版,北京:高等教育出版社,1988.3.
[3]《高等代数-导教、导学、导考》徐仲等编.西安:西北工业大学出版社,2004.3.
[4]《高等代数辅导与习题解答》黄光谷等编.武汉:华中科技大学出版社,2004.3.
作者简介:段桂花(1982—),女,云南省鹤庆人,讲师,丽江师范高等专科学校数计系,主要研究方向为数学教育及代数学。
【关键词】实二次型 标准形 初等变换法 配方法 正交变换法
二次型是高等代数中一个很重要的知识点,而将二次型化为标准形又是二次型中的一個重要问题。我们知道,任何一个实二次型都惟一对应于一个实对称矩阵,而实对称矩阵一定可以对角化,因此每一个实二次型都可以化成标准形。结合自己的教学实践与体会,总结出以下三种将实二次型化成标准形的方法。
一、用初等变换法化实二次型为标准形
用非退化线性变换X=CY化二次型f=X′AX为标准形。相当于对对称矩阵A找一个可逆的矩阵C,使C′AC=D 为对角矩阵。由于可逆矩阵C可以写成若干初等矩阵的积,即,于是有,即相当于对矩阵A做初等行变换或初等列变换,由此可得到用初等变换法化二次型为标准形的步骤如下:
(一)写出二次型f=X′AX的矩阵A,并构造矩阵;
(二)对A进行初等行变换和同样的初等列变换,把A化为对角矩阵D,并对E施行与A相同的初等列变换化为矩阵C;
(三)写出用非退化线性变换X=CY化二次型为f=Y′DY。
注意:行和列的初等变换必须是相同类的初等变换,而且行和列的变换次序是紧挨着,中间不能隔开,对E的部分只能进行列的初等变换。
参考文献:
[1]《高等代数》张禾瑞,郝鈵新编,第五版,北京:高等教育出版社,2007.6
[2]《高等代数》北京大学数学系几何与代数教研室代数小组编,第二版,北京:高等教育出版社,1988.3.
[3]《高等代数-导教、导学、导考》徐仲等编.西安:西北工业大学出版社,2004.3.
[4]《高等代数辅导与习题解答》黄光谷等编.武汉:华中科技大学出版社,2004.3.
作者简介:段桂花(1982—),女,云南省鹤庆人,讲师,丽江师范高等专科学校数计系,主要研究方向为数学教育及代数学。