(1)
“已知二次型2x1^2+3x2^2+3x3^2+2tx1x2通过正交线性替换化为……”应改为“已知二次型2x1^2+3x2^2+3x3^2+2tx2x3通过正交线性替换化为……”,并且还要加上条件t>0。第一堂课(商学院)时抄错题目了。抱歉!
(2)
设X'AX为n元实二次型,若有X1、X2,使X1'AX1>0,X2'AX2<0,则存在X0,使得X0'AX0=0
证明:由X1'AX1>0和X2'AX2<0,知二次型X'AX不定,从而A的特征值有正有负。通过线性替换X=PY将二次型化为标准形Y'(P'AP)Y,这里P'AP=∧=diag(λ[1],…,λ[p],λ[p+1],…,λ[r],0,…,0),λ[1],…,λ[p]都大于0,λ[p+1],…,λ[r]都小于0。可取X0=PY0,这里Y0=(√-λ[p+1],…,0,√λ[1],…,0,*…,*),即前r个分量除了y[1]=√-λ[p+1]和y[p+1]=√λ[1]之外都为0,后n-r个分量可以任意取。容易验证X0'AX0=Y0'∧Y0=-λ[p+1]λ[1]+λ[1]λ[p+1]=0。
注:第一堂课(商学院)时说的证法过于繁琐,而且说的也不清楚。大家掌握了上面的证法就可以了。
