问题 单项选择题

设二次型f(x1,x2,…,xn)=xTAx,其中AT=A,x=(x1,x2,…,xn)T,则f为正定二次型的充分必要条件是
(A) f的负指数是0. (B) 存在正交矩阵Q,使QTAQ=E.
(C) f的秩为n. (D) 存在可逆矩阵C,使A=CTC.

答案

参考答案:D

解析: 选项(A)是必要条件,但不是充分条件.因为f=xTAx正定的充分必要条件是正指数p=n.负指数为零不一定有p=n.
选项(B)是充分条件,但不是必要条件.实际上,如果f为正定二次型,则A为正定矩阵,可知A的特征值全大于零.假设存在正定矩阵Q,使QTAQ=Q-1AQ=E,则A的特征值全为1.显然,A正定时,其特征值虽大于零但未必全是1.
选项(C)是必要条件,但非充分条件.因为f的秩为n时,其规范形中仍可能有负的平方项.
选项(D)正确.A正定的充分必要条件是A合同于E,即存在可逆矩阵C,有A=CTEC=CTC.故应选(D).

单项选择题
判断题