2*2的正定矩阵的判定

时间:2024-10-14 07:08:48

1、正定矩阵是从双线性型引申出来的。给定双线性型<X,Y>=X&拭貉强跳#39;AY,其中X'表示向量X的列向量形式。如果:X = {x0, y0}Y = {x1, y1}那么,X.A.Y在Mathematica就表示了上面的双线性型,结果等于:x1 (a x0 + c y0) + (b x0 + d y0) y1

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2、而如果A是正定矩阵,那么,对于非零向量X,<X,X>大于0。X.A.X // Factora x0^2 + b x0 y0 + c x0 y0 + d y0^2

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3、用Mathematica求a、b、c、d应该满足的关系:Reduce[ForAll[{x0, y0}, x0*y0 != 0, X.A.X > 0 && Det[A] != 0]]

2*2的正定矩阵的判定

4、如果矩阵A是对称矩阵,结果可能会好一点:A = {{a, b}, {b, d}}Reduce[ForAll[{x0, y0}, x0*y0 != 0, X.A.X > 0 && Det[A] != 0]]最后的结论是:d>0且b^2>ad。

2*2的正定矩阵的判定

5、由于这是一个2*2的矩阵,那么,a和d的地位是等同的。一般的,我满都从左上角开始,依次选取子矩阵,要求各个子矩阵的行列式大于0,所以,第四步的结论可以写为:a>0且b^2>ad。

6、三维情况下,我们仍旧限定A是对称矩阵:A = {{x, b, c}, {b, y, d}, {c, d, z}}但是,Mathematica没有给出教材上那么整洁的充要条件。

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