二次型化为标准形论文的引言

二次型化为标准形论文的引言

问:为什么要把普通二次型要化为标准型
  1. 答:标准型可以明显的看出二次函数的对称轴,以及是否与x轴有交点,同时知道x求y也比较好算。
问:二次型如何化为规范型
  1. 答:一、正交相似变换法定义
    正交相似变换法的基本定理,如下:
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    利用正交相似变换法吧二次型化为标准型的步骤,如下:
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    二、正交相似变换法解题
    例题一、正交相似变换法把二次型化为标准型,如下:
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    三、拉格朗日配方法
    拉格朗日配方法主要,是利用配方,将二次型方程化为标准型方程。我们通过一道例题来了解其定义,如下:
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    四、拉格朗日配方法例题
    上面我们已经了解了什么是拉格朗日配方法,再让我们通过这道例题来巩固知识吧,如下:
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问:二次型化标准型的意义
  1. 答:比如空间有一个椭球,因为坐标原点和坐标方向不在主轴上,椭球表达方程非常复杂,
    二次型标准型,就是把参照坐标移动到椭球主轴上,同时保持原来椭球的形状不变。
    一般X轴和Y轴是垂直的,也就是正交的,是正交变换求出来的向量基之间的关系,
    如果X轴和Y轴是非90度角,这是类似于合同或相似变换求出来的向量基之间的关系,图像会扭曲,当合同和相似变换求出来的向量基相同时,就会是正交的关系,也就是正交变换。
    合同、相似、正交变换都是坐标变换,坐标移动到椭球中心主轴上,使其表达式只有平方项,也就是对角化的特征值。
    合同、相似变换时,这个椭球可能变成扁平的或者可能变成圆球,因为向量基准长度可能发生变化;
    正交变换时,保持椭球的形状大小不变,正交变化的特性是保持向量长度不变。
    合同p^T 和相似P^(-1)变换只能做到对角化,即移动到主轴,表达式只有平方项,但不能保证椭球形状不变。
    有无数种合同变换,坐标转换到主轴上,也有无数种相似变换,坐标转换到主轴上,
    仅当合同变换和相似变换相等时,就是正交变换P,实现二次型标准型。
  2. 答:我觉得你目前的层次好像还没有能力去理解这样做的几何意义.
    通过一个正交变换,正交变换是保持向量的长度(范数)不变的,也保持两个向量的夹角不变,有点像刚体.这实质上是再做一个旋转,将二次型化到主轴上.有一个定理(schur定理)也与这个问题相关.
    这个内容很复杂的,因为二次型十分重要.
    个人的一点肤浅的见解.
二次型化为标准形论文的引言
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