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正定二次型


一個 二次型 Q(z) 被稱為是正定的,如果對於 z!=0Q(z)>0。一個 變數的 二次型 是正定的,當且僅當 它的規範形式是

 Q(z)=z_1^2+z_2^2+...+z_n^2.
(1)

一個 二元二次型

 F(x,y)=ax^2+bxy+cy^2
(2)

的兩個 變數是正定的,如果對於任何 (x,y)!=(0,0),它都 >0,因此如果 a>0二元二次型判別式 d=4ac-b^2>0。一個 二元二次型 是正定的,如果存在 非零xy 使得

 (ax^2+bxy+cy^2)^2<=4/3|4ac-b^2|
(3)

(Le Lionnais 1983)。

正定二次型

 F=<a,b,c>=ax^2+bxy+cy^2
(4)

被稱為是簡化的,如果 |b|<=a<=cc>0,且如果 a=|b|a=c,則 b>0。在 一般線性群 GL(2,Z) 的作用下,即在座標 (x,y) 的線性變換集合下,其中係數為整數且行列式為 +/-1,存在一個唯一的簡化正定二元二次型等價於任何給定的一個。

基本判別式 D<0 的簡化二次型集合與具有判別式 D 的唯一 二次域分式理想 類集合之間存在 一一對應。令 F=<a,b,c> 為具有 基本判別式 D<0 的簡化正定二元二次型,並考慮對映 phi_(FI),它將形式 F 對映到包含 理想 (a,(-b+sqrt(D))/2)) 的理想類。那麼這個對映是一一對應的且是滿射。因此,虛二次域 Q(sqrt(D))類數 等於判別式為 D 的簡化二元二次型的數量,這可以透過系統地構造判別式為 D 的所有二元二次型,並遍歷係數 ab 來輕鬆計算。第三個係數 c 然後由 abD 確定。

一個 二次型 (x,Ax) 是正定的,當且僅當 A 的每個 特徵值 都是 的。一個 二次型 Q=(x,Ax),其中 A 是一個 埃爾米特矩陣,是正定的,如果 A 的左上角的所有主子式都是 的,換句話說

a_(11)>0
(5)
|a_(11) a_(12); a_(21) a_(22)|>0
(6)
|a_(11) a_(12) a_(13); a_(21) a_(22) a_(23); a_(31) a_(32) a_(33)|>0.
(7)

參見

二元二次型, 不定二次型, 李雅普諾夫第一定理, 半正定二次型, 二次型

此條目的部分內容由 David Terr 貢獻

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參考文獻

Cohen, H. 計算代數數論教程。 New York: Springer-Verlag, pp. 221-224, 1993.Gradshteyn, I. S. and Ryzhik, I. M. 積分表、級數和乘積,第 6 版。 San Diego, CA: Academic Press, p. 1106, 2000.Le Lionnais, F. 卓越的數。 Paris: Hermann, p. 38, 1983.

在 中被引用

正定二次型

引用此內容為

Terr, DavidWeisstein, Eric W. "正定二次型。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/PositiveDefiniteQuadraticForm.html

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