正定负定是什么意思

正定负定是什么意思

问题一：什么是矩阵的正定和负定？ 一． 定义
因为正定二次型与正定矩阵有密切的联系，所以在定义正定矩阵之前，让我们先定义正定二次型:
设有二次型 ,如果对任何x 0都有f(x)>0( 0) ，则称f(x) 为正定（半正定）二次型。
相应的，正定（半正定）矩阵和负定（半负定）矩阵的定义为：
令A为 阶对称矩阵，若对任意n 维向量 x 0都有 ＞0(≥0)则称A正定（半正定）矩阵；反之，令A为n 阶对称矩阵，若对任意 n 维向量 x≠0 ,都有 ＜0（≤ 0）， 则称A负定（半负定）矩阵。
例如，单位矩阵E 就是正定矩阵。
二． 正定矩阵的一些判别方法
由正定矩阵的概念可知，判别正定矩阵有如下方法：
1.n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是A的 n 个特征值全是正数。
证明：若 ， 则有
∴λ＞0
反之，必存在U使
即
有
这就证明了A正定。
由上面的判别正定性的方法，不难得到A为半正定矩阵的充要条件是：A的特征值全部非负。
2．n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是A合同于单位矩阵E。
证明：A正定
二次型 正定
A的正惯性指数为n
3．n阶对称矩阵A正定（半正定）的充分必要条件是存在 n阶可逆矩阵U使 ；进一步有 （B为正定（半正定）矩阵）。
证明：n阶对称矩阵A正定，则存在可逆矩阵U使
令 则
令 则
反之，
∴A正定。
同理可证A为半正定时的情况。
4．n阶对称矩阵A正定，则A的主对角线元素 ，且 。
证明：（1）∵n阶对称矩阵A正定
∴ 是正定二次型
现取一组不全为0 的数0,…,0,1,0…0(其中第I个数为1)代入，有
∴
∴A正定
∴存在可逆矩阵C ，使
5．n阶对称矩阵A正定的充分必要条件是：A的 n 个顺序主子式全大于零。
证明：必要性：
设二次型 是正定的
对每个k,k=1,2,…,n,令
，
现证 是一个k元二次型。
∵对任意k个不全为零的实数 ，有
∴ 是正定的
∴ 的矩阵
是正定矩阵
即
即A的顺序主子式全大于零。
充分性：
对n作数学归纳法
当n=1时，
∵ ， 显然 是正定的。
假设对n-1元实二次型结论成立，现在证明n元的情形。
令丹， ，
∴A可分块写成
∵A的顺序主子式全大于零
∴ 的顺序主子式也全大于零
由归纳假设， 是正定矩阵即，存在n-1阶可逆矩阵Q使
令
∴
再令 ，
有
令 ，
就有
两边取行列式，则
由条件 得a＞0
显然
即A合同于E ，
∴A是正定的。
三． 负定矩阵的一些判别方法
1．n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的负惯性指数为n。
2．n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的特征值全小于零。
3．n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的顺序主子式 满足
，
即奇数阶顺序主子式全小于零，偶数阶顺序主子式全大于零。
由于A是负定的当且仅当-A是正定的，所以上叙结论不难从正定性的有关结论直接得出，故证明略。
四．半正定矩阵的一些判别方法
1． n阶对称矩阵A是半正定矩阵的充分必要条件是A的正惯性指数等于它的秩。
2． n阶对称矩阵A是半正定矩阵的充分必要条件是A的特征值全大于等于零，但至少有一个特征值等于零。
3． n阶对称矩阵A是负定矩阵的充分必要条件是A的各阶主子式全大于等于零，但至少有一个主子式等于零。
注：3中指......余下全文>>问题二：矩阵如何判断是正定，负定？ 如果任一非零实向量X，都使二次型f（X）=X的转置*A*X>0，则我们说f（X）为正定二次型，f（X）的矩阵A称为正定矩阵。 追问： 转置*A*X>0 是什么意思 回答： 你要判定矩阵是正定或者负定只需要看您的矩阵是否（所有的顺序 主子 式全大于零）就行了 希望您能采纳
采纳哦问题三：如何辨别正定和半正定和负定。 半正定。正定矩阵要求所有的特征值都是正的。问题四：半负定是什么 半负定是指半负定矩阵，其定义如下：
如果对任何非零向量x，都有x'Ax≥0（或x’Ax≤0）成立，且有非零向量x0，使x0'Ax0=0，则矩阵A称为半负定矩阵。
矩阵是高等代数学中的常见工具，也常见于统计分析等应用数学学科中。在物理学中，矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用；计算机科学中，三维动画制作也需要用到矩阵。 矩阵的运算是数值分析领域的重要问题。将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。问题五：如何判断这个矩阵是正定还是负定，要过程～ 如果任一非零实向量X,都使二次型f（X）=X的转置*A*X>0,则我们说f（X）为正定二次型,f（X）的矩阵A称为正定矩阵.追问：转置*A*X>0 回答：你要判定矩阵是正定或者负定只需要看您的矩阵是否（所有的顺序 主子 式全大于零）就行了问题六：矩阵是负定的是什么意思？ 负定矩阵
定义：设A是实对称矩阵。如果对任意的实非零列矩阵X有XTAX 问题七：怎样判断一个矩阵是负定矩阵 当然不是，负定矩阵要求所有特征值都小于0，而二阶矩阵如果满足detA>0，且a11