二次型参数正定:主子式与特征值双检
约 45 分钟
真题任务
本课处理 二次型参数正定:主子式与特征值双检。目标不是背结论,而是能在陌生参数下写出完整推导、筛掉伪解,并用第二种关系验算。
建模与条件
二次型Q=x²+2ρxy+y²对应实对称矩阵B=[[1,ρ],[ρ,1]]。参数范围可用顺序主子式或特征值判断。
开始计算前,先圈出定义域、收敛区间、矩阵维数、独立性或光滑性等条件。真题评分首先看模型是否成立,错误公式即使碰巧得到正确数值也不能形成稳定得分。
逐步推导
顺序主子式为1和1-ρ²,故正定当且仅当|ρ|<1。特征值1+ρ、1-ρ给出同一结论;ρ=±1时半正定而非正定。
推导中每个等号都要有依据:来自定义、定理、初等变换或已验证的极限过程。不能把“求候选值”偷换成“证明结论成立”。
在线计算验收
当ρ=0.5时,矩阵B的行列式是多少?
数值提交前至少做一次反查:代回原式、检查正负与数量级,或用迹/行列式、总概率、边界值进行交叉验证。
证明与边界
- 必须保留:实对称矩阵正定等价于全部特征值为正。
- 必须排除:二次型在某一个非零向量处取正值即可证明正定。
复盘要求
独立重写关键推导,再完成单选、多选和计算题。若出错,记录第一处失效的条件或等号,而不是只抄正确答案。
Practice
本课练习
先独立作答再提交;编程题会在隔离沙箱中真实编译、运行并对拍。