quadratische Form

quadratische Form
quadratische Form,
 
ein Polynom aus maximal n2 Ausdrücken aik xi xk, die sich durch paarweise Multiplikation von n reellwertigen, zu einem Zeilen- beziehungsweise Spaltenvektor x zusammenfassbaren Variablen beziehungsweise Koordinaten xi (i = 1, 2,. .., n) ergeben, wobei die Koeffizienten aik die Elemente einer reellsymmetrischen Matrix A = (aik) bilden. Ist n = 2, so spricht man auch von einer binären quadratischen Form, bei n = 3 von einer ternären usw.; d. h. eine n-äre quadratische Form ist ein homogenes Polynom vom Grad 2 in n Variablen. Mit derartigen quadratischen Formen
 
lassen sich Hyperflächen in einem n-dimensionalen Raum ℝn beschreiben, z. B. Kegelschnitte im ℝ2 durch eine Gleichung der Form Q2 (x, x) = const., Flächen zweiten Grades im ℝ3 durch eine Gleichung der Form Q3 (x, x) = const. (Quadrik). Das Hauptproblem der Theorie der quadratischen Form besteht darin, eine Koordinatentransformation zu finden, die eine gegebene quadratische Form auf ihre einfachste Gestalt, eine Summe aus n Gliedern der Form λi xi2, bringt (Hauptachsentransformation). - Eine quadratische Form heißt positiv definit, wenn für alle x ≠ 0 Qn (x, x ) > 0 gilt. Analog wird negativ definit festgelegt.

Universal-Lexikon. 2012.

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