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线性代数(七)对称矩阵和二次型

热度:52   发布时间:2023-11-18 06:48:54.0

文章目录

  • 一:对称矩阵的对角化
    • 1.1定义
    • 1.2对称矩阵对角化
    • 1.3正交对角化
    • 1.4谱定理
    • 1.5谱分解
  • 二:二次型
    • 2.1定义
    • 2.2例子
    • 2.3二次型的变量代换
    • 2.4主轴定理
    • 2.5二次型分类
    • 2.6特征值和二次型分类
    • 2.7补充---正定矩阵的充要条件
  • 三:奇异值分解


一:对称矩阵的对角化

1.1定义

在这里插入图片描述
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注:对于对角化可以参照,https://blog.csdn.net/qq_37534947/article/details/109620378


1.2对称矩阵对角化

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注:对于之前对角化,P应该是列向量是A的线性无关的特征向量,这里说明了当矩阵A是对称矩阵的时候,见下面的定理。
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1.3正交对角化

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1.4谱定理

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1.5谱分解

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注:了解即可!!!!!!


二:二次型

2.1定义

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注:A是对称矩阵!!!!!


2.2例子

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注: 从这里引出了,如果二次型对应的矩阵是对角矩阵,则没有交叉项,所以后面对于对称矩阵A要进行变换成对角矩阵!!!


2.3二次型的变量代换

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注:对于定理2,见上面的正交对角化;但是对于这个变换形式见-----------线性代数(四)------暂且还没写!!!之后再补充!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
例子:
在这里插入图片描述
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注:我没有细看,但是其原理就是在讲上面的解题思路:将二次型的对称矩阵替换成对角矩阵,再结合定理2求解问题!


2.4主轴定理

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注:待补充!!!!!!


2.5二次型分类

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注:


2.6特征值和二次型分类

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
证明:
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例题:
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2.7补充—正定矩阵的充要条件

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注:另外,对于若A可逆,则A*A的转置是正定矩阵。
证明:
在这里插入图片描述


三:奇异值分解


参考书籍:线性代数及其应用(原书第5版)
书籍下载:https://download.csdn.net/download/qq_37534947/13115301

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