一、拉格朗日配方法的具体步骤用正交变换化二次型为标准形,其特点是 保持几何形状不变,
问题 有没有其它方法,也可以把二次型化为标准形?
问题的回答是肯定的。下面介绍一种行之有效的方法 —— 拉格朗日配方法,
1,若二次型含有 的平方项,则先把含有的乘积项集中,然后配方,再对其余的变量同样进行,直到都配成平方项为止,经过非退化线性变换,就得到标准形 ;
ix
ix
kk
jij
jii
yx
yyx
yyx
jiknk,,,2,1 且?
拉格朗日配方法的步骤
2,若二次型中不含有平方项,但是则先作可逆线性变换
0?ija
),( ji?
化二次型为含有平方项的二次型,然后再按 1中方法配方,
解
323121232221 62252 xxxxxxxxxf
.,
62252
323121
2
3
2
2
2
1
并求所用的变换矩阵为标准形化二次型
xxxxxxxxxf例 1
312121 22 xxxxx 322322 652 xxxx
的项配方含有 x 1含有平方项
2321 xxx
322322 652 xxxx 322322 2 xxxx
去掉配方后多出来的项
3223222321 44 xxxxxxx
,2 2322321 xxxxx
33
322
3211
2
xy
xxy
xxxy
令
33
322
3211
2
yx
yyx
yyyx
3
2
1
3
2
1
100
210
111
y
y
y
x
x
x
323121232221 62252 xxxxxxxxxf
.2221 yy
所用变换矩阵为
,01,
100
210
111
CC
,
33
212
211
yx
yyx
yyx
令解
,622 323121 xxxxxxf代入
.8422 32312221 yyyyyyf 得
.,
622
323121
并求所用的变换矩阵成标准形化二次型
xxxxxxf例 2
由于所给二次型中无平方项,所以
y
y
y
x
x
x
3
2
1
3
2
1
100
011
011
即再配方,得
,6222 23232231 yyyyyf
33
322
311
2
yz
yyz
yyz
令
,2
33
322
311
zy
zzy
zzy
.622 232221 zzzf 得
z
z
z
y
y
y
3
2
1
3
2
1
100
210
101
即所用变换矩阵为
100
210
101
100
011
011
C
.
100
111
311
.02C
,
2
3
2
2
2
1 zzzf
得标准形
.
,
,
33
3212
3211
zx
zzzx
zzzx
所用可逆线性变换为