М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
lolo2005
lolo2005
26.12.2021 16:57 •  Математика

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

👇
Ответ:
MaxCraft670
MaxCraft670
26.12.2021
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.
4,5(84 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Математика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ