考研数学二次型标准化

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二次型是线性代数的收尾板块,数一、数三考频较高,数二要求相对低。核心内容就三件事:写出矩阵、化标准形、判正定性。本文按这三步讲。

一、一步:二次型的矩阵表示

二次型必须用对称矩阵表示,平方项系数在主对角线上,交叉项系数的一半分到对称位置。矩阵写错,后面全错,这一步务必检查。

二、两种化标准形的方法

方法
要点
正交变换法
求特征值、特征向量,正交单位化后拼正交矩阵,标准形系数即特征值
配方法
逐步配成平方和,操作快但要注意线性变换可逆
惯性定理告诉我们:无论用哪种方法,正惯性指数和负惯性指数不变。正定二次型的充要条件是所有特征值为正,或各阶顺序主子式全大于零。

三、复习建议

二次型大题步骤固定:写矩阵、求特征值、写标准形、下结论,练熟后属于稳定拿分的大题。橙啦边一老师的解题课把正交变换法的步骤做成了标准模板;橙啦SPA系统的上岸进度条能让您看到线代各板块的完成度,避免"复习了上册忘了下册"的偏科问题。