В
Все
Х
Химия
В
Видео-ответы
А
Алгебра
Г
Геометрия
О
ОБЖ
Д
Другие предметы
У
Українська література
Р
Русский язык
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
Э
Экономика
Ф
Физика
М
Математика
Ф
Французский язык
Г
География
И
Информатика
М
МХК
О
Окружающий мир
П
Психология
Н
Немецкий язык
О
Обществознание
П
Право
И
История
М
Музыка
Л
Литература
Қ
Қазақ тiлi
Б
Биология
А
Английский язык
anastasiarazumeeva
anastasiarazumeeva
29.06.2021 06:32 •  Математика

Определите, при каких значениях параметра a квадратичная форма: L(x1, x2 ) = ax1^2 + 4x2^2 - 2ax1x2 является положительно определенной

Ответ:
Санёк1616
Санёк1616
27.12.2023 08:58
Чтобы определить, при каких значениях параметра a квадратичная форма является положительно определенной, нужно воспользоваться критерием Сильвестра.

В данном случае, у нас есть квадратичная форма L(x1, x2) = ax1^2 + 4x2^2 - 2ax1x2. Для начала, определим матрицу, связанную с этой квадратичной формой:

A = |a -a|
|-a 4|

Запишем главные угловые миноры матрицы A. Первый угловой минор будет равен определителю матрицы A. Вычислим его:

|a -a|
|-a 4| = a*4 - (-a)*(-a) = 4a - a^2 = a(4 - a)

Второй угловой минор будет равен определителю подматрицы размера 2x2, состоящей из первых двух строк и столбцов матрицы A. Вычислим его:

|a -a|
|-a 4| = a*4 - (-a)*(-a) = 4a - a^2 = a(4 - a)

Третий угловой минор будет равен определителю подматрицы размера 3x3, состоящей из первых трех строк и столбцов матрицы A. В данном случае, третий угловой минор равен определителю всей матрицы A:

|a -a|
|-a 4|

Определитель матрицы A равен a*4 - (-a)*(-a) = 4a - a^2 = a(4 - a)

Теперь применим критерий Сильвестра:

1) Для положительной определенности квадратичной формы, необходимо и достаточно, чтобы все ее главные угловые миноры были положительными.

2) Для положительной полуопределенности квадратичной формы, необходимо и достаточно, чтобы знаки всех ее главных угловых миноров чередовались, начиная со знака положительного.

Таким образом, чтобы квадратичная форма была положительно определенной, необходимо и достаточно, чтобы все три угловых минора были положительными.

Исходя из этого, решим неравенство a(4 - a) > 0:

a(4 - a) > 0

Для этого рассмотрим три случая:

1) Если a > 0, то неравенство принимает следующий вид: (a - 0)(4 - a) > 0, что эквивалентно (a - 0)(a - 4) > 0. Решая это неравенство, получаем два интервала: (0, 4) и (4, +∞).

2) Если a < 0, то неравенство принимает следующий вид: (a - 0)(4 - a) < 0, что эквивалентно (a - 0)(a - 4) < 0. Решая это неравенство, получаем интервал: (-∞, 0).

3) Если a = 0, то неравенство принимает следующий вид: (0 - 0)(4 - 0) > 0, что является тривиальным случаем.

Таким образом, при значениях параметра a из интервалов (0, 4) и (4, +∞), квадратичная форма L(x1, x2) = ax1^2 + 4x2^2 - 2ax1x2 является положительно определенной. Значение a = 0 также можно рассматривать как положительно определенное значение, так как это тривиальный случай. При значениях параметра a из интервала (-∞, 0), квадратичная форма не является положительно определенной.
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Математика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?