问答题
设有n元实二次型
f(x1,x2,…xn)=(x1+a1x2)2+(x2+a2x3)2+…+(xn-1+an-1xn)2+(xn+anx1)2,其中ai(i=1,2,…,n)为实数.试问:当a1,a2,…an满足何种条件时,二次型f(x1,x2,…xn)为正定二次型.
【正确答案】[解] 由已知条件知,对任意的x
1,x
2,…x
n,恒有f(x
1,x
2,…x
n)≥0,其中等号成立的充分必要条件是

根据正定的定义,只要x≠0,恒有x
TAx>0,则x
TAx是正定二次型.为此,只要方程组①仅有零解,就必有当x≠0时,x
1+a
1x
2,x
2+a
2x
3,…恒不全为0,从而f(x
1,x
2,…x
n)>0,亦即f是正定二次型.
而方程组①只有零解的充分必要条件是系数行列式

即当a
1a
2,…a
n≠(-1)
n时,二次型f(x
1,x
2,…x
n)为正定二次型.

【答案解析】