При изменении базиса
Пусть даны в n-мерном линейном пространстве два базиса:
и
. Причем, векторы второго базиса
выражаются через векторы базиса
формулами:
Матрицу
назовем матрицей перехода от базиса к базису
.
Пусть
есть матрица билинейной формы
в базисе
, а
матрица той же билинейной формы в базисе
. Наша задача состоит в том, чтобы по матрице
найти матрицу
.
По определению , то есть
- значение билинейной формы
при
.
Для того, чтобы найти это значение, то есть , воспользуемся формулой (5), подставив в нее вместо
и
координаты векторов
и
в базисе
, то есть числа
и
. Получим:
. (6)
Это и есть искомая формула.
Запишем ее в матричной форме. Для этого положим . Таким образом,
является элементами матрицы
, транспонированной к матрице С. С учетом этого выражение (6) можно записать так:
или
.
Итак, если А и В суть матрицы билинейной формы соответственно в базисах
и
., то преобразование матрицы билинейной формы при переходе от одного базиса к другому будет иметь вид:
где С - матрица перехода от базиса к базису
., а
- транспонированная матрица.
4.5. Квадратичные формы
Пусть - симметричная билинейная форма.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1. Функция , которая получается из билинейной формы
, если положить в ней
=
, называется квадратичнойформой.
Всякая квадратичная форма , в базисе
евклидового пространства Еn выражается следующей формулой:
, (7)
где
симметричная матрица
квадратичной формы и
.
В некотором базисе выражение (7) квадратичной формы может не содержать произведений , то есть
, (8)
Выражение (8) называется каноническим видом квадратичной формы. В частности, если , то получаем нормальный видквадратичной формы
.
Для всякой квадратичной формы существует такой базис, в котором она имеет канонический вид.
4.6. Методы приведения квадратичной формы
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 1279;