どうも、木村(@kimu3_slime)です。 今回は2次形式に標準形、符号、シルベスターの慣性法則とは何か、具体例を交えて紹介します。 \(f(x_1,x_2)=ax_1^2+2bx_1x_2+cx_2^2\)のように、2次の項のみからなる多変数の多項式を2次形式と言いました。 2次形式は、対称行列\(A\)を使って一般に \[ \begin{aligned}f(x) =x^\top Ax= \langle x ,Ax\rangle\end{aligned} \] と表されます。この2次形式のできるだけ簡単な形を提示するのが、シルベスターの慣性法則です。 \(A\)は対称行列なので、必ず対角化できます。またすべての固有値は実数となります。 シルベスターの慣性法則では、固有値が正か負か0であるかに注目します。\(A\)の正の固有値を\(p\)個\(\lambda_1,\dots,\lamb

