Forme quadratiche

frab1
Quando devo studiare il segno di una forma quadratica,come devo comportarmi?
Il mio libro non e' molto chiaro in merito,mi ha fornito le 5 definizioni e mi lascia questo esempio:
$Q(x)=x^2+4xy+y^2$

Mi dice che $Q((1),(0))=a_(11)=1>0$ e $Q((1),(-1))=-2<0$
Per cui Q e' non definita!
Ma perché ha posto $Q((1),(1)))$ e $Q((1),(-1))$ non ci arrivo!

Riuscite a spiegarmi cosa ha fatto!?

Risposte
cirasa
Ha semplicemente preso due vettori per mostrare che $Q$ non è definita.
Se $Q$ fosse definita positiva allora sarebbe $Q(x)>=0$ per ogni $x$, mentre se $Q$ fosse definita negativa allora sarebbe $Q(x)<=0$ per ogni $x$.

Visto che, in virtù degli esempi, non si verifica nessuna delle due possibilità, $Q$ non è definita.

frab1
Grazie mille cirasa!!!!!

cirasa
You're welcome :wink:

frab1
Ma se io ho la seguente forma quadratica: $Q((x),(y),(z))=3x^2-2sqrt(3)xy+5y^2+2z^2$

Come sne studio il segno?che passi devo compiere?

cirasa
Se vuoi stare tranquill*, ne calcoli la segnatura cercando una base ortogonale.
Se ha segnatura $(3,0)$ è definita positiva, se ha segnatura $(0,3)$ è definita negativa. Negli altri casi è indefinita.

Oppure se vuoi sapere solo se è definita o meno, ci sono caratterizzazioni mediante la matrice associata. Non so se ti sono state raccontate a lezione...

frab1
No..ma come trovo la segnatura?

cirasa
So che è non è educato rispondere ad una domanda con un'altra domanda, ma ti chiedo: cos'è la segnatura? Sai la sua definizione?

frab1
Allora nel mio programma non c'e nessun cenno alla segnatura,ma si parla di segno(non so se sia la stessa cosa!) per cui una f.q. E':
• definita positiva se Q(x)>0
• definita negativa se Q(x)<0
• semidefinita positiva se Q(x)>=0 esiste X diverso da nullo|Q(x)=0
• semidefinita negativa se Q(x)<=0

Questo e' tutto ciò c'e da noi e' stato spiegato e che abbia desinenza "segn" :)

cirasa
Ah, ok, quindi non credo che tu studi matematica, altrimenti avresti sentito parlare di segnatura...

E solitamente per stabilire se una forma quadratica è (semi)definita positiva/negativa non avete mai utilizzato risultati/teoremi/caratterizzazioni?
Per esempio, calcolando i minori principali della matrice associata. Non ti ricorda niente?

Ti sto facendo tutte queste domande perché non vorrei darti tecniche nuove che finiscono solo per confonderti le idee.

frab1
Si il teorema con i minori si!!!non faccio matematica,ma ingeg.!
Devo scrivermi la matrice assoc alla f.quadratica,e poi calcolare il polinomio caratteristico vero?ma i minori devo calcolarli nel pol. Caratteristico vero?riesci a spiegarmi la procedura nell' esempio che t ho postato?grazie del supporto!:)

cirasa
Spero che tu ti stia riferendo allo stesso teorema a cui sto pensando io.

Bene, dovresti scrivere la matrice associata alla forma quadratica.
Il teorema ti dice che se i minori principali di testa (qualcuno li chiama "minori Nord-Ovest") della matrice associata sono tutti positivi (risp. strettamente positivi), allora la matrice è semidefinita (risp. definita) positiva.

Come vedi, non si fa menzione al polinomio caratteristico.
A questo punto dobbiamo scrivere la matrice associata alla forma quadratica. Dopo di che, dobbiamo calcolare i minori principali di testa.
Forza, al lavoro :-D

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