Линейные операторы. Учебное пособие. Корешков Н.А. - 78 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

……………………………….
0...
1,21,211,1
=
+
+
+
iiiiiiii
cfcfcf
1...
2211
=
+
+
+
iiiiiiii
cfcfcf
Определитель этой системы равен
i
Δ
, который по условию теоре-
мы отличен от нуля. Следовательно, система имеет единственное
решение, что обеспечивает канонический вид формы
q . В частно-
сти, вычисляя по правилу Крамера неизвестное
ii
c , имеем
1,
1
0
0
0
1
,1,1
1,11,1
2,112
1,111
>
Δ
Δ
=
Δ
=
i
ff
ff
ff
ff
c
i
i
i
iii
iii
i
i
ii
K
K
LL
K
K
.
При
1=i , система сводится к одному уравнению 1
1111
=cf . Откуда
111
11
11
Δ
==
f
c
. Но
()
=
=
iiii
eeff , =
=
i
j
jjii
ecef
1
,
=
=
=
i
j
iijiji
cceef
1
),(. Итак, коэффициенты
ii
f
канонического вида
формы q в базисе
n
ee
,...,
1
равны
ii
c и, следовательно, имеют вид, ука-
занный в теореме.
Применим полученный результат для вывода необходимого и дос-
таточного условия положительной определенности квадратичной
формы, заданной на вещественном пространстве.
Определение 4.2. Квадратичная форма
R
Vq : на веществен-
ном пространстве V называется положительно определенной, ко-
гда
0)( >xq для любого
V
x
, 0
x .
Теорема 4.2. Квадратичная форма q на n-мерном вещественном
пространстве V положительно определена тогда и только тогда,
когда ее нормальный вид есть:
(
)
(
)
(
)
22
2
2
1
...
n
xxx
++
+
.
                               ……………………………….
                                          f1,i −1c1i + f 2,i −1c2i + ... + f i ,i −1cii = 0

                              f1i c1i + f 2i c2i + ... + f ii cii = 1

 Определитель этой системы равен Δ i , который по условию теоре-
мы отличен от нуля. Следовательно, система имеет единственное
решение, что обеспечивает канонический вид формы q . В частно-
сти, вычисляя по правилу Крамера неизвестное cii , имеем
                                             f11      K          f i −1,1     0
                                             f12      K         f i −1, 2     0
                                                      L            L
                                           f1, i −1   K        f i −1, i −1   0
                                            f1, i     K          f i −1, i    1       Δ i −1
                                  cii =                                           =          , i > 1.
                                                          Δi                           Δi

 При i = 1 , система сводится к одному уравнению f11c11 = 1 . Откуда
            1    1                                       ⎛      i           ⎞
c11 =          =   . Но f ii′ = f (ei′, ei′ ) =       f ⎜⎜ ei′, ∑ c ji e j ⎟⎟ =
            f11 Δ1                                       ⎝ j =1             ⎠
        i
 = ∑ f (ei′, e j )c ji = cii . Итак, коэффициенты f ii′ канонического вида
    j =1


формы q в базисе e1′ ,..., en′ равны cii и, следовательно, имеют вид, ука-
занный в теореме.
 Применим полученный результат для вывода необходимого и дос-
таточного условия положительной определенности квадратичной
формы, заданной на вещественном пространстве.
 Определение 4.2. Квадратичная форма q : V → R на веществен-
ном пространстве V называется положительно определенной, ко-
гда q( x ) > 0 для любого x ∈ V , x ≠ 0 .
 Теорема 4.2. Квадратичная форма q на n-мерном вещественном
пространстве V положительно определена тогда и только тогда,
когда ее нормальный вид есть: (x1′ )2 + (x2′ )2 + ... + (xn′ )2 .