正定二次型
上一节
下一节
课前学习任务
请认真观看视频,学习正定二次型的概念及判别法,并正确完成以下测验.
课堂学习资料
课后学习任务
我们在微分学中已经知道,要考察一个光滑函数在某一点附件的性态,可通过函数在该点处的 Taylor 展开式进行分析,因为它是对函数局部的近似. 就算把 Taylor 展开式的高次项全部舍弃,留下三次以下的项,也就是一个不超过二次的多项式,仍然能在足够小的局部范围内对函数达到较精确的近似.
例:
利用 WolframAlpha 绘出函数图像如下:

可以看到函数整体上非常起伏,较为复杂. 如果我们关注它的局部,比如在 x=-1.57, y=0 附近,用 WolframAlpha 绘出函数图像如下:

事实上利用 WolframAlpha 可知函数在 x=-1.5708, y=0 附近有一个驻点,再结合图像可知是极小值点. 我们在该点处将函数 Taylor 展开到二次项,得 ,即除了常数项 -2 外是一个正定二次型.
关于多元函数在某一点处的一阶、二阶“导数”及其在函数极值问题中的应用,请阅读资料:梯度与Hesse矩阵.

