- •Квадратичні форми. Їх канонічний вигляд.
- •Означення квадратичної форми.
- •Матричний запис квадратичної форми
- •Лінійне перетворення змінних квадратичної форми.
- •Канонічний вигляд квадратичної форми. Теорема Лагранжа
- •Закон інерції для дійсних квадратичних форм.
- •Закон інерції квадратичної форми
- •Додатно визначені квадратичні форми й ті, що розпадаються. Додатно визначені квадратичні форми.
- •Еквівалентність квадратичних форм.
- •Класи еквівалентності квадратичної форми.
- •Критерій Сільвестра.
Критерій Сільвестра.
Попередня теорема непридатна для практичного застосування, бо потрібно перевірити всі можливі значення змінних. а це не завжди легко.
Тому виникає потреба сформулювати таку теорему, яка дала б можливість легко визначити, чи форма f додатно означена. Така теорема є. Її називають критерієм Сільвестра.
Нехай задано дійсну квадратичну форму.
![]()
Випишемо матрицю квадратичної форми f:

Мінори

називається
головними мінорами матриці А.
Теорема 2. (Критерій Сільвестра)
Дійсна квадратична
форма
буде
додатно
визначеною тоді і тільки тоді, коли всі
її головні мінори строго додатні:
f
– додатна означає
![]()
![]()
(Довести самостійно) Курош, §26 (ст. 159-161) – 3 сторінки.
Приклади.
При якому значенні
квадратична форма буде додатно визначеною:
1)
![]()

.
Відповідь:
.
2)
![]()

![]()

![]()

Відповідь:
.
Квадратичні форми, що розкладаються на добуток лінійних форм.
Критерій розкладу
Розглянемо дві лінійні форми
![]()
Добуток
двох лінійних форм завжди є квадратичною
формою.
Виникає питання: чи кожна квадратична форма розкладається на добуток лінійних форм. Якщо ні, то коли це можливо.
Теорема 3: (критерій розкладу)
1) Комплексна
квадратична форма
розкладається на добуток лінійних форм
т.і.т.т., коли її ранг
.
2) Дійсна квадратична
форма
розкладається на добуток лінійних форм
т.і.т.т., коли її ранг не перевищує 1, або
а сигнатура = 0.
Доведення І) 1) Нехай f – комплексна квадратична форма.
а)
![]()
б)
лінійним невиродженим перетворенням
квадратична формаf
зводиться
до норм вигляду

в)
![]()



лінійні форми
2) Нехай
– дійсна квадратична форма.
а)
![]()
б)
![]()
в)
![]()
ІІ) Обернене твердження.
1) Нехай
.
а) якщо одна з цих
форм нульова, то
![]()
б) якщо
![]()
форми пропорційні.
Тоді
![]()
Виконаємо заміну

в
в) Нехай
і
–
не
пропорційні. Це означає, що

тоді лінійне не вироджене перетворення

Форму f переводить у форму

Це квадратична форма має ранг = 2.
Якщо вона дійсна, то її сигнатура = 0:

Теорему доведено.
Приклад: Розкласти
на добуток лінійних форм квадратичну
форму
розклали
