惯性定理

对于某,可化为多个。这些共同的特点为,其正系数的数目(也称为正惯性指数)、负系数的数目(也称为负惯性指数)以及 0 系数的数目都相同。该定理称为西尔维斯特惯性定理(Sylvester's law of inertia),简称惯性定理

下面举例来解释惯性定理。比如下面这个

可转为不同的,比如(

        (1)先集中包含的项,配方可得:

剩下的不包含平方项,因此进行函数换元:

得到:

令:

就得到了的标准型:

        (2)或者先集中包含的项,配方可得:

再对包含的项进行配方:

令:

就得到了的标准型

        (3)还可以通过,首先求出为:

计算

所以转换得到的为:

):

这些的正惯性指数都为 2,负惯性指数都为 1,0 系数的数目都为 0。

1 定义二次曲线、曲面

可以通过正负惯性指数来严格定义二次曲线的类型,比如椭圆正惯性指数为 2;双曲线正惯性指数为 1,负惯性指数也为 1:

椭圆:

双曲线:

再比如三维的二次曲面,也是通过正负惯性指数来定义的:

椭球面:

单叶双曲面:

双叶双曲面:

2 判断曲线、曲面类型

有了曲线、曲面的严格定义后,各种可通过转为来判断其属于什么类型,比如之前就是这么做的。

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