线性代数 第五章——相似矩阵与二次型

参考课程:https://www.bilibili.com/video/BV1194y1f7vr/?spm_id_from=333.1387.collection.video_card.click&vd_source=8f8a7bd7765d52551c498d7eaed8acd5

一、向量的内积与正交性

1、向量的内积

(1)定义:

(2)性质:

2、向量的长度

(1)定义:

(2)单位向量与单位化:

3、向量的正交

4、施密特正交法

一个线性无关的向量组不一定能作为一个规范正交基,但能使用施密特正交法将其转化为一个规范正交基(前提是向量组中所含的向量数等于向量维数),或者转化为互相正交的向量组,以下即为施密特正交法的操作步骤

5、正交矩阵

(1)定义:

(2)性质:

6、例题

二、方阵的特征值与特征向量

1、特征值与特征向量的定义

2、特征值与特征向量的求法

(1)求解步骤:

(2)求解步骤说明:

(3)特例:

3、特征值与特征向量的性质

4、例题

三、相似矩阵与对角化

1、相似矩阵的定义

2、相似矩阵的性质

3、方阵的对角化

(1)可对角化的定义:

(2)方阵可对角化的两个充要条件(满足一个充要条件即可,或者说两个充要条件和方阵可对角化互为充要条件):

①一个充要条件:

②另一个充要条件:

(3)方阵可对角化的充分条件:

4、例题

四、对称矩阵的对角化

1、对称矩阵的特征值与特征向量

2、对称矩阵对角化的步骤

3、例题

五、二次型及标准形

1、二次型的定义及矩阵表示

(1)二次型的定义:

(2)二次型的矩阵表示:

2、二次型的标准形

(1)二次型的标准形的定义:

(2)规范形:

在二次型的标准形中,若平方项的系数只有1、-1和0,则称此标准形为规范形

标准形与其对应的规范形的正/负惯性指数相同,其对应的规范形可由换元法求出,即通过换元将标准形中每一项的非零系数转换为1或-1

3、化二次型为标准形

(1)可逆变换与正交变换:

(2)合同矩阵:

(3)化二次型为标准形的两种方法:

①正交变换法:

②配方法:

(4)二次型的标准形不唯一,但规范形唯一。

4、例题

六、正定二次型

1、正定二次型的定义

2、正定二次型的判别

3、例题

相关推荐
AI科技星9 小时前
《数学公理体系·第三部·数术几何》(2026 年版)
c语言·开发语言·线性代数·算法·矩阵·量子计算·agi
AI科技星14 小时前
第二章 平行素数对网格:矩形→等腰梯形拓扑变换(完整公理终稿)
c语言·开发语言·线性代数·算法·量子计算·agi
dog25014 小时前
解析几何的现代范式-算力,拟合与对偶
服务器·开发语言·网络·线性代数·php
晚霞的不甘15 小时前
CANN Catlass 矩阵乘模板库深度解析:高性能矩阵运算的进阶之路
人工智能·python·线性代数·矩阵
AI_yangxi16 小时前
短视频矩阵系统技术强的公司
线性代数·矩阵
ccice0116 小时前
硬核技术解析:运用Gemini多步推理链,攻克办公场景中的复杂决策与风险矩阵构建(国内免费镜像实操)
人工智能·线性代数·矩阵
AI算法沐枫17 小时前
大一学生如何入门机器学习,深度学习,学习顺序如何?
人工智能·python·深度学习·学习·线性代数·算法·机器学习
木斯佳20 小时前
HarmonyOS 6 ArkGraphics 3D精讲:坐标、向量与矩阵——初识3D数学的“空间建模”
线性代数·3d·矩阵
05候补工程师2 天前
【408狂飙·数据结构】核心考点深度复盘:数组地址计算、特殊矩阵压缩存储与树的五大性质解题直觉
数据结构·笔记·线性代数·考研·算法·矩阵
AI科技星2 天前
全域数学公理:基于32维超复数与易经卦爻的宇宙大一统理论(整理版)
c语言·开发语言·线性代数·量子计算·agi