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正定二次型


一个 二次型 Q(z) 被称为是正定的,如果对于 z!=0Q(z)>0。一个 变量的 二次型 是正定的,当且仅当 它的规范形式是

 Q(z)=z_1^2+z_2^2+...+z_n^2.
(1)

一个 二元二次型

 F(x,y)=ax^2+bxy+cy^2
(2)

的两个 变量是正定的,如果对于任何 (x,y)!=(0,0),它都 >0,因此如果 a>0二元二次型判别式 d=4ac-b^2>0。一个 二元二次型 是正定的,如果存在 非零xy 使得

 (ax^2+bxy+cy^2)^2<=4/3|4ac-b^2|
(3)

(Le Lionnais 1983)。

正定二次型

 F=<a,b,c>=ax^2+bxy+cy^2
(4)

被称为是简化的,如果 |b|<=a<=cc>0,且如果 a=|b|a=c,则 b>0。在 一般线性群 GL(2,Z) 的作用下,即在坐标 (x,y) 的线性变换集合下,其中系数为整数且行列式为 +/-1,存在一个唯一的简化正定二元二次型等价于任何给定的一个。

基本判别式 D<0 的简化二次型集合与具有判别式 D 的唯一 二次域分式理想 类集合之间存在 一一对应。令 F=<a,b,c> 为具有 基本判别式 D<0 的简化正定二元二次型,并考虑映射 phi_(FI),它将形式 F 映射到包含 理想 (a,(-b+sqrt(D))/2)) 的理想类。那么这个映射是一一对应的且是满射。因此,虚二次域 Q(sqrt(D))类数 等于判别式为 D 的简化二元二次型的数量,这可以通过系统地构造判别式为 D 的所有二元二次型,并遍历系数 ab 来轻松计算。第三个系数 c 然后由 abD 确定。

一个 二次型 (x,Ax) 是正定的,当且仅当 A 的每个 特征值 都是 的。一个 二次型 Q=(x,Ax),其中 A 是一个 埃尔米特矩阵,是正定的,如果 A 的左上角的所有主子式都是 的,换句话说

a_(11)>0
(5)
|a_(11) a_(12); a_(21) a_(22)|>0
(6)
|a_(11) a_(12) a_(13); a_(21) a_(22) a_(23); a_(31) a_(32) a_(33)|>0.
(7)

参见

二元二次型, 不定二次型, 李雅普诺夫第一定理, 半正定二次型, 二次型

此条目的部分内容由 David Terr 贡献

使用 探索

参考文献

Cohen, H. 计算代数数论教程。 New York: Springer-Verlag, pp. 221-224, 1993.Gradshteyn, I. S. and Ryzhik, I. M. 积分表、级数和乘积,第 6 版。 San Diego, CA: Academic Press, p. 1106, 2000.Le Lionnais, F. 卓越的数。 Paris: Hermann, p. 38, 1983.

在 中被引用

正定二次型

引用此内容为

Terr, DavidWeisstein, Eric W. "正定二次型。" 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/PositiveDefiniteQuadraticForm.html

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