高等代数理论基础33:二次型及其矩阵表示

如题所述

第1个回答  2022-07-06
定义:一个系数在数域P中的 的二次齐次多项式

称为数域P上的一个n元二次型,简称二次型

注: 的系数写成 以方便讨论

定义:设 是两组文字,系数在数域P中的一组关系式

称为由 到 的一个线性替换,简称线性替换

若系数行列式 ,则称该线性替换为非退化的

注:线性替换把二次型变成二次型



由于

所以二次型可写成

将上式系数排成一个 矩阵

称为二次型的矩阵

因为

所以

注:二次型的矩阵都是对称的



则二次型可用矩阵的乘积表示



注:矩阵A中元素 正是 项系数的一半, 是 项系数,故二次型和它的矩阵相互唯一决定

若二次型

且 ,则



则线性替换可写成



设 是一个二次型

作非退化线性替换

可得一个 的二次型

考察B与A的关系

显然矩阵 也是对称的

由此可得前后两个二次型的矩阵的关系

定义:对数域P上 矩阵A,B,若存在数域P上可逆的 矩阵C使 ,则称A,B为合同的

1.自反性:

2.对称性:

3.传递性:

注:经过非退化的线性替换,新二次型的矩阵与原二次型矩阵是合同的

当线性替换 非退化时

也是一个线性替换

把所得的二次型还原
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