Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Для ,
т.е. .
Матрица квадратичной формы в базисе из собственных векторов будет диагональной, т.е. .
Действительно, составим характеристическую систему
Ее определитель равен нулю: или
, где , .
Получим характеристическое уравнение , корни которого
, .
Решим систему при :
или .
Полагаем и получаем 1-й собственный вектор .
Аналогично, для :
или .
Полагаем и получаем 2-й собственный вектор .
Заметим, что , т. к. .
Строим матрицу перехода , ее определитель .
Обратная матрица существует: , и в базисе из собственных векторов получаем вид матрицы квадратной формы:
.
Тогда квадратичная форма в базисе из собственных векторов примет канонический вид:
или .
При этом «новые» и «старые» координаты связаны между собой формулой
или
Замечание. Аналогично для квадратичной формы от 3-х переменных
, где или | (24) |
.
Матрица (квадратичной формы)
– симметрическая. |
Например, ,
т. к. .
В базисе из собственных векторов квадратичная форма примет вид:
, где – собственные значения симметрической матрицы . При собственные векторы ортогональны.
Замечание об евклидовых пространствах
В линейном –мерном пространстве вводим скалярное произведение по правилу:
. |
Такая операция над векторами обладает следующими свойствами:
– коммутативность;
– дистрибутивность;
– ассоциативность по умножению на скаляр;
при и при .
–мерное векторное пространство, в котором задано скалярное произведение векторов, удовлетворяющее указанным четырем свойствам, называется евклидовым пространством.
Длиной (нормой) вектора в этом пространстве называется
, | (25) |
для которой выполняются свойства:
, если ;
при любом ;
– неравенство Коши–Буняковского;
– неравенство треугольника.
Угол между векторами и в евклидовом пространстве определяется из формулы:
| (26) |
Определение корректно, т.к. согласно неравенству Коши–Буняковского
, т. е. .
Два вектора называется ортогональными, если , откуда .
Векторы –мерного пространства образуют ортонормированный базис, если при любых и при .
Теорема 4. Во всяком –мерном евклидовом пространстве существует ортонормированный базис.
Например, в : , , .
Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 300 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!