如何辨别正定和半正定和负定。

如题所述

第1个回答  2020-01-20
答案是B,半正定。
如果是正定矩阵,那么矩阵的特征值全部为正!
如何辨别正定和半正定和负定:
一.
定义
因为正定二次型与正定矩阵有密切的联系,所以在定义正定矩阵之前,让我们先定义正定二次型:
设有二次型
,如果对任何x
0都有f(x)>0(
0)
,则称f(x)
为正定(半正定)二次型。
相应的,正定(半正定)矩阵和负定(半负定)矩阵的定义为:
令A为
对称矩阵,若对任意n
维向量
x
0都有
>0(≥0)则称A正定(半正定)矩阵;反之,令A为n
阶对称矩阵,若对任意
n
维向量
x≠0
,都有
<0(≤
0),
则称A负定(半负定)矩阵。
例如,单位矩阵E
就是正定矩阵。
二.
正定矩阵的一些判别方法
由正定矩阵的概念可知,判别正定矩阵有如下方法:
1.n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是A的
n
个特征值全是正数。
2.n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是A合同于单位矩阵E。
3.n阶对称矩阵A正定(半正定)的充分必要条件是存在
n阶可逆矩阵U使
;进一步有
(B为正定(半正定)矩阵)。
4.n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是:A的
n
顺序主子式全大于零。
三.
负定矩阵的一些判别方法
1.n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的负惯性指数为n。
2.n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的特征值全小于零。
3.n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是奇数阶顺序主子式全小于零,偶数阶顺序主子式全大于零。
由于A是负定的当且仅当-A是正定的,所以上叙结论不难从正定性的有关结论直接得出,故证明略。
四.半正定矩阵的一些判别方法
1.
n阶对称矩阵A是半正定矩阵的充分必要条件是A的正惯性指数等于它的秩。
2.
n阶对称矩阵A是半正定矩阵的充分必要条件是A的特征值全大于等于零,但至少有一个特征值等于零。
3.
n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的各阶主子式全大于等于零,但至少有一个主子式等于零。
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