Теорема. Число положительных и число отрицательных квадратов в нормальном виде, к которому приводится данная вещественная квадратичная форма вещественным невырожденным линейным преобразованием, не зависит от выбора этого преобразования.
Эту теорему называют законом инерции квадратичных форм.
Базис пространства называется каноническим базисом квадратичной формы , если в этом базисе квадратичная форма имеет канонический вид, т.е. при .
Если – канонический базис , то выражение
,
называется каноническим видом в базисе , где – новый набор неизвестных
Теорема. Если – разложение вектора по каноническому базису квадратичной формы , то значение на векторе вычисляется по формуле , .
Доказательство:
Эта теорема утверждает, что если известны канонический базис квадратичной формы и ее канонический вид в этом базисе, то для вычисления значения квадратичной формы на векторе достаточно:
1. разложить вектор по каноническому базису :
;
2. коэффициенты разложения подставить вместо неизвестных в канонический вид квадратичной формы
|
|
.
Квадратичная форма имеет много разных канонических базисов. Процесс построения канонического базиса называется приведением квадратичной формы к сумме квадратов.
Наиболее часто используются: канонический базис из собственных векторов матрицы и канонический базис Якоби.