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二次型的配方法是一种将二次多项式化为完全平方形式的技术,常用于解决二次方程、求二次函数的最值等问题。以下是配方法的基本步骤:
移项:
将二次型中的常数项移到等式右边,未知项移到等式左边。
除以:
将二次项的系数化为1,即两边同除以二次项的系数。
同加:
在等式两边同时加上一次项系数一半的平方。
配方:
将左边配成完全平方的形式。
化简:
化简等式,得到一个完全平方项加上或减去一个常数的形式。
举个例子,假设有一个二次型:
$$f(x_1, x_2, x_3) = x_1^2 - 4x_1x_2 + 4x_1x_3$$
我们可以通过以下步骤进行配方:
1. 将含 $x_1$ 的所有项放入一个平方项里:
$$f(x_1, x_2, x_3) = x_1^2 - 4x_1x_2 + 4x_1x_3$$
2. 多退少补,即添加和减去相同的项以形成完全平方:
$$f(x_1, x_2, x_3) = x_1^2 - 4x_1x_2 + 4x_1x_3 + 4x_2x_3 - 4x_2x_3$$
$$f(x_1, x_2, x_3) = (x_1 - 2x_2 + 2x_3)^2 - 4x_2x_3$$
这样,我们就将原始的二次型化为了一个完全平方项和一个与 $x_2$ 和 $x_3$ 相关的项的和。