二次型为什么可以用实对称矩阵来表示？

Question

如题所述

Answer 1

如果A是一个未必对称的方阵，令B=(A+A^T)/2，那么B对称，并且二次型x^TAx=x^TBx，也就是说即使A不对称，一定存在一个等效的对称矩阵来表示这个二次型，所以为了研究方便就选择（或者理解成规定）用对称阵来表示二次型。

二次型的矩阵一定为实对称矩阵。

1、二次型的矩阵一定可以用实对称矩阵来表示，因为x'Ax=x'[(A+A')/2]x，(A+A')/2肯定是对称的。实对称矩阵具有良好的性质，所以都用对称矩阵来研究二次型。

2、当二次型的系数在实数域上时，对应的二次型矩阵是实对称矩阵，实对称矩阵都可以通过可逆线性变换化为标准型，主要的方法有配方法和初等变换法。

对称双线性

在低层的域的特征不是2的时候，二次形式等价于对称双线性形式。二次形式总是生成对称双线性形式（通过极化恒等式），而反过来要求除以2。

注意对于任何向量u∈V

2Q(u) =B(u,u)

所以如果2在R中是可逆的（在R是一个域的时候这同于有不是2的特征），则我们可以从对称双线性形式B恢复二次形式，通过

Q(u) =B(u,u)/2；

当2是可逆的时候，这给出在V上的二次形式和V上的双线性形式之间的一一映射。