设有n元实二次型 f(x1,x2,…,xn)=(x1+a1x2)2+(x2+a2x3)+…+(xn-1+an-1xn)2+(xn+anx1)2, 其中ai(i=1,2,…,n)为实数.试问当a1,a2,…,an满足何种条件时,该二次型为正定二次型.

admin2021-01-15  2

问题 设有n元实二次型
f(x1,x2,…,xn)=(x1+a1x2)2+(x2+a2x3)+…+(xn-1+an-1xn)2+(xn+anx1)2
其中ai(i=1,2,…,n)为实数.试问当a1,a2,…,an满足何种条件时,该二次型为正定二次型.

选项

答案根据定义,二次型f(X)=(x1,x2,…,xn)正定是指对任何X≠0,恒有f(X)=XTAX>0.由其逆否命题知,此条件等价于f(X)=XTAX≤0时,X=0.由题设知f(X)<0不可能,故等价于f(X)=XTAX=0时有X=0,亦即等价于方程组 [*] 只有零解.当上述方程组只有零解时,就必有当X≠0时,x1+a1x2,x2+a2x3,…恒不全为零,从而恒有XTAX>0,则f=XTAX是正定二次型.而上述方程组只有零解的充要条件是其系数行列式 [*]=一1+(一1)n-1a1a2…an≠0 于是当1+(一1)n-1a1a2…an≠0时,上述方程组只有零解.因而当1+(一1)n-1a1a2…an≠0时,对任意不全为零的x1,x2,…,xn都有f(X)>0.由正定定义知,f(X)为正定二次型.

解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/wOv4777K
0

最新回复(0)