Сигнатура (линейная алгебра)





Сигнату́ра — числовая характеристика квадратичной формы или псевдоевклидова пространства, в котором скалярное произведение задано с помощью соответствующей квадратичной формы.




Содержание






  • 1 Определение


  • 2 Пример


  • 3 См. также


  • 4 Литература





Определение |


Каждая квадратичная форма с действительными коэффициентами может быть приведена с помощью невырожденной линейной замены переменных к каноническому виду


x12+x22+⋯+xp2−xp+12−xp+22−xp+q2.{displaystyle x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+cdots +x_{p}^{2}-x_{p+1}^{2}-x_{p+2}^{2}-cdots -x_{p+q}^{2}.}x_{1}^{2}+x_{2}^{2}+cdots +x_{p}^{2}-x_{{p+1}}^{2}-x_{{p+2}}^{2}-cdots -x_{{p+q}}^{2}.

Разность p−q{displaystyle p-q}p-q между числом положительных и отрицательных членов в этой записи называется сигнатурой квадратичной формы. Числа p и q сигнатуры не зависят от способов приведения формы к каноническому виду (закон инерции Сильвестра).


Сигнатуру квадратичной формы также записывают в виде пары чисел (p,q){displaystyle (p,q)}(p,q) или в виде (+⋯+−){displaystyle (+cdots +-cdots -)}(+cdots +-cdots -) с соответствующим числом плюсов и минусов.



Пример |


Квадратичная форма от двух переменных x1x2{displaystyle x_{1}x_{2}}x_{1}x_{2} может быть приведена к каноническому виду x~12−x~22,{displaystyle {tilde {x}}_{1}^{2}-{tilde {x}}_{2}^{2},}{tilde  x}_{1}^{2}-{tilde  x}_{2}^{2}, например, с помощью линейной замены переменных x1=x~1+x~2,{displaystyle x_{1}={tilde {x}}_{1}+{tilde {x}}_{2},}x_{1}={tilde  x}_{1}+{tilde  x}_{2}, x2=x~1−x~2.{displaystyle x_{2}={tilde {x}}_{1}-{tilde {x}}_{2}.}x_{2}={tilde  x}_{1}-{tilde  x}_{2}. Сигнатура этой квадратичной формы равна нулю или может быть записана в виде (1,1){displaystyle (1,1)}(1,1) или в виде (+−).{displaystyle (+-).}(+-).



См. также |



  • Псевдоевклидово пространство

  • Пространство Минковского

  • Квадратичная форма



Литература |




  • Мальцев А. И. Основы линейной алгебры. М.: Наука, 1975.


  • Гельфанд И. М. Лекции по линейной алгебре М.: Наука, 1971.


  • Фаддеев Д. К. Лекции по алгебре. М.: Наука, 1984.


  • В. А. Ильин, Э. Г. Позняк Линейная алгебра, М.: Наука — Физматлит, 1999.


  • Шафаревич И. Р., Ремизов А. О. Линейная алгебра и геометрия, — Физматлит, Москва, 2009.




Popular posts from this blog

Сан-Квентин

8-я гвардейская общевойсковая армия

Алькесар