欢迎您访问 最编程 本站为您分享编程语言代码,编程技术文章!
您现在的位置是: 首页

机器学习|数学基础】机器学习数学线性代数丛书(19):二次型及其标准形式

最编程 2024-07-03 13:15:27
...

小知识,大挑战!本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

前言

Hello!小伙伴!

非常感谢您阅读海轰的文章,倘若文中有错误的地方,欢迎您指出~

 

自我介绍 ଘ(੭ˊᵕˋ)੭

昵称:海轰

标签:程序猿|C++选手|学生

简介:因C语言结识编程,随后转入计算机专业,有幸拿过一些国奖、省奖...已保研。目前正在学习C++/Linux/Python

学习经验:扎实基础 + 多做笔记 + 多敲代码 + 多思考 + 学好英语!

 

机器学习小白阶段

文章仅作为自己的学习笔记 用于知识体系建立以及复习

知其然 知其所以然!

5.5 二次型及其标准形

定义8:二次型

含有nn个变量x1,x2,...,xnx_1,x_2,...,x_n的二次齐次函数

f(x1,x2,...,xn)=a11x12+a22x22+....+annxn2+2a12x1x2+2a13x1x3+....+2an1,nxn1xnf(x_1,x_2,...,x_n)=a_{11}x_1^2+a_{22}x_2^2+....+a_{nn}x_n^2+2a_{12}x_1x_2+2a_{13}x_1x_3+....+2a_{n-1,n}x_{n-1}x_n

称为二次型

ff中的每一项的次数都是2称为二次齐次函数 比如x12,x1x2....x_1^2,x_1x_2....


aji=aija_{ji}=a_{ij},则有

2aijxixj=aijxixj+ajixjxi2a_{ij}x_ix_j=a_{ij}x_ix_j+a_{ji}x_jx_i

所以

f=a11x12+a12x1x2+...+a1nx1xn+a21x2x1+a22x22+...+a2nx2xn+...+an1xnx1+an2xnx2+....+annxn2=i,j=1naijxixjf=a_{11}x_1^2+a_{12}x_1x_2+...+a_{1n}x_1x_n+a_{21}x_2x_1+a_{22}x_2^2+...+a_{2n}x_2x_n+...+a_{n1}x_nx_1+a_{n2}x_nx_2+....+a_{nn}x_n^2=\sum^n_{i,j=1}a_{ij}x_ix_j


对于二次型,寻求可逆的线性变换

{x1=c11y1+c12y2+....+c1nynx2=c21y1+c22y2+....+c2nyn....xn=cn1y1+cn2y2+....+cnnyn\begin{cases} x_1=c_{11}y_1+c_{12}y_2+....+c_{1n}y_n\\ x_2=c_{21}y_1+c_{22}y_2+....+c_{2n}y_n\\ ....\\ x_n=c_{n1}y_1+c_{n2}y_2+....+c_{nn}y_n\\ \end{cases}