Чтобы привести квадратичную форму к каноническому виду, можно использовать метод Лагранжа. 12 Его идея состоит в выделении полных квадратов с дальнейшей заменой переменных. 1
Алгоритм: 1
- Выбрать переменную, которая находится в квадрате. 1
- Собрать вместе все слагаемые, где есть эта переменная. 1
- Вынести «двойку» за скобки. 1
- Прибавить в скобках и, чтобы ничего не изменилось, за скобками провести вычитание. 1
- Выделить полный квадрат. 1
- Выполнить проверку обратными действиями — раскрыть скобки и привести подобные слагаемые. 1
- Провести замены. 1
Ещё один способ — ортогональное преобразование. 3Алгоритм: 3
- Выписать матрицу квадратичной формы. 3
- Найти собственные значения матрицы, то есть корни её характеристического многочлена. 3
- Выписать канонический вид этой квадратичной формы (каждое собственное значение повторяется столько раз, какова его кратность). 3
- Найти ортонормированный базис из собственных векторов, в котором данная квадратичная форма имеет канонический вид. 3
- Записать ортогональную матрицу перехода, её столбцами являются координаты новых базисных (собственных) векторов. 3
Выбор метода зависит от конкретных условий задачи.