FAV-ZCU/KMA LAA/Okruhy/24. Inercie kvadratické formy, zákon setrvačnosti kvadratických forem.md

1.4 KiB

Inercie kvadratické formy, zákon setrvačnosti kvadratických forem

Inercie kvadratické formy

  • Nechť \kappa(\vec{x}) = \vec{x}^{T}A\vec{x} je kvadratická forma, A reálná symetrická matice. Označme
    • k - počet kladných vlastních čísel matice A (vč. násobností);
    • z - počet záporných vlastních čísel matice A;
    • d - počet nulových vlastních čísel matice A.
  • inercie kvadratické formy - Trojice čísel (k, z, $d$)
  • značíme in(\kappa) = (k, z, d)

Druhy inercií

Řekněme, že kvadratická forma \kappa(\vec{x}) na \mathbb{R}^n je

typ jestliže
pozitivně definitní in(\kappa) = (k, 0, 0)
negativně definitní in(\kappa) = (0, z, 0)
pozitivně semidefinitní in(\kappa) = (k, 0, d), d > 0
negativně semidefinitní in(\kappa) = (0, z, d), d > 0
indefinitní in(\kappa) = (k, z, d), k > 0, z > 0

Zákon setrvačnosti kvadratických forem

  • Je-li kvadratická forma na \mathbb{R}^n vyjádřena dvěma způsoby jako lineární kombinace čtverců souřadnic vzhledem ke dvěma bázím, pak v obou vyjádřeních je stejný počet kladných, záporných i nulových koeficientů.
    • 2x^2 + 2y^2 = (x+y)^2 + (x-y)^2