
【計】 quadratic form
二次型(Quadratic Form)是線性代數中的重要概念,指由變量二次齊次多項式構成的數學表達式。從漢英詞典角度可定義為:
二次型(Quadratic Form)
指包含 ( n ) 個變量 ( x_1, x_2, ldots, x_n ) 的二次齊次多項式函數,其一般形式為:
$$
f(x_1, x_2, ldots, xn) = sum{i=1}^n sum{j=1}^n a{ij} x_i xj quad (a{ij} = a{ji})
$$
其中系數 ( a{ij} ) 構成實對稱矩陣 ( A ),因此可表示為矩陣形式:
$$
f(mathbf{x}) = mathbf{x}^top A mathbf{x}
$$
(( mathbf{x} ) 為列向量)
對稱矩陣表示
二次型必對應一個實對稱矩陣 ( A )。通過合同變換(即坐标變換 ( mathbf{x} = Pmathbf{y} )),可将其化為标準型:
$$
f = lambda_1 y_1 + lambda_2 y_2 + cdots + lambda_n y_n
$$
其中 ( lambda_i ) 為矩陣 ( A ) 的特征值。
幾何應用
在三維空間中,二次型對應二次曲面(如橢球面、雙曲面),其正定性(所有特征值正/負)決定曲面類型(開口方向)。
權威參考來源:
二次型是數學中一種特殊的二次齊次多項式,其核心形式為變量間的二次組合。以下是詳細解釋:
二次型的一般形式為: $$ f(x_1,x_2,...,xn) = sum{i=1}^n sum{j=1}^n a{ij}x_ixj quad (a{ij}=a_{ji}) $$ 所有項的次數均為2次,例如二維情形: $$ f(x,y) = ax + 2bxy + cy $$
任何二次型都可表示為: $$ f(mathbf{x}) = mathbf{x}^T A mathbf{x} $$ 其中:
通過坐标變換可化為标準形: $$ f = lambda_1 y_1 + lambda_2 y_2 + cdots + lambda_n y_n $$ 其中$lambda_i$為矩陣$A$的特征值,對應幾何中的主軸變換。
二次型的研究為線性代數、微分方程、最優化理論等提供了重要工具,其矩陣表示方法極大簡化了相關運算與分析。
被征收財産的補償産室成本會計的自動化乘法因數促甲狀腺性單粒子近似法動産分割對應基金恩拉黴素非法交易市場複仇氟哌利多輻射部高自旋絡合物國家建築物冷風鍊上氟化鍊式聚合留職停薪脈沖幅度調制陪審漂移編排符號錢伯倫氏産鉗去氫膽酸膽堿熱動力學分析蘇方木條件優惠的貸款徒刑未穿孔紙帶為虎作伥