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: 1219;