Bilinear Forms & Quadratic Forms Practice Quiz with a Step-by-Step Interactive Lesson
Use the question set below to practice bilinear forms and quadratic forms: linearity in each argument, matrix representations \(B(x,y)=x^TAy\), symmetric and skew-symmetric forms, \(q(x)=B(x,x)\), mixed-term coefficients in \(x^TAx\), positive definite, negative definite, semidefinite, and indefinite forms, Sylvester criterion for small symmetric matrices, orthogonal diagonalization, rank, signature, congruence, Sylvester law of inertia, polarization, and norms from positive definite forms. Open the lesson for concise worked examples and quick checks.
How this bilinear and quadratic forms practice works
- 1. Take the practice set: answer questions about bilinear forms, matrices, sign type, signatures, and polarization.
- 2. Open the lesson: review definitions, recognition tests, worked examples, and single-answer checks.
- 3. Retry: return to the question set and first decide whether the question asks for bilinearity, a symmetric matrix, sign type, criterion, or invariant.
What you will learn in the bilinear forms and quadratic forms lesson
Bilinear forms
- Bilinear: linear in each argument separately
- Matrix form: \(B(x,y)=x^TAy\) after choosing a basis
- Symmetric: \(B(x,y)=B(y,x)\), equivalent to \(A^T=A\) in real coordinates
Quadratic forms
- Associated form: \(q(x)=B(x,x)\) for symmetric \(B\)
- Mixed terms: in \(x^TAx\), the \(xy\) coefficient is \(a_{12}+a_{21}\)
- Standard matrix: use the symmetric matrix with half of each mixed coefficient off the diagonal
Definiteness tests
- Positive definite: \(q(x)>0\) for every nonzero \(x\)
- Semidefinite: one sign is allowed, but nonzero vectors may have value \(0\)
- Indefinite: the form takes both positive and negative values
Diagonal form and inertia
- Real symmetric forms can be orthogonally diagonalized as \(x^TAx=\sum_i \lambda_i y_i^2\)
- Signature: the pair \((n_+,n_-)\) counts positive and negative square coefficients
- Under nonsingular congruence \(A\mapsto P^TAP\), the signature is preserved
Practice set
รูปแบบสองเชิงเส้นและรูปกำลังสอง practice questions with instant score
Answer all 10 questions below, then get your final score and a mistake review at the end so you know exactly what to improve.
รูปแบบสองเชิงเส้นเป็นเชิงเส้นใน:
Correct answer: C. แต่ละอาร์กิวเมนต์แยกกัน
Explanation: สองเชิงเส้นหมายถึงเป็นเชิงเส้นในแต่ละอาร์กิวเมนต์แยกกัน
รูปกำลังสองที่สอดคล้องกับรูปแบบสองเชิงเส้นสมมาตร \(B\) คือ:
Correct answer: B. \(q(x)=B(x,x)\)
Explanation: รูปกำลังสองได้จากการนำรูปแบบสองเชิงเส้นไปประเมินกับเวกเตอร์ตัวเดียวกันสองครั้ง
รูปกำลังสองข้อใดเป็นบวกแน่นอนบน \(\mathbb{R}^2\)?
Correct answer: A. \(x^2+y^2\)
Explanation: \(x^2+y^2\) เป็นบวกสำหรับทุกเวกเตอร์ที่ไม่เป็นศูนย์
ชนิดเครื่องหมายของ \(q(x,y)=x^2-y^2\) คืออะไร?
Correct answer: B. ไม่กำหนด
Explanation: มันให้ค่าบวก ค่าลบ และค่าเป็นศูนย์
เมทริกซ์ของรูปแบบสองเชิงเส้นสมมาตรจริงเป็น:
Correct answer: D. สมมาตร
Explanation: ความสมมาตรของรูปสอดคล้องกับความสมมาตรของเมทริกซ์ของมัน
สำหรับ \(q(x,y)=2xy\) แล้ว \(q(1,1)\) คือเท่าไร?
Correct answer: D. \(2\)
Explanation: แทนค่า \(x=1\) และ \(y=1\): \(2xy=2\)
รูปกำลังสองบวกแน่นอนมีค่าอะไรที่เวกเตอร์ที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัว?
Correct answer: C. ค่าบวก
Explanation: บวกแน่นอนหมายถึงเป็นบวกอย่างเคร่งครัดเมื่อไม่ใช่ศูนย์
รูปกำลังสอง \(q(x,y)=-x^2-y^2\) เป็น:
Correct answer: A. ลบแน่นอน
Explanation: มันเป็นค่าลบอย่างเคร่งครัดสำหรับทุกเวกเตอร์ที่ไม่เป็นศูนย์
การทำให้รูปกำลังสองสมมาตรจริงอยู่ในรูปแนวทแยงใช้ทฤษฎีบทใด?
Correct answer: B. ทฤษฎีบทสเปกตรัม
Explanation: ทฤษฎีบทสเปกตรัมทำให้เมทริกซ์สมมาตรของรูปอยู่ในรูปแนวทแยง
ถ้า \(q(x,y)=3x^2+2y^2\) ชนิดเครื่องหมายของมันคืออะไร?
Correct answer: A. บวกแน่นอน
Explanation: สัมประสิทธิ์ทั้งสองเป็นบวก ดังนั้นเวกเตอร์ที่ไม่เป็นศูนย์ทุกตัวให้ค่าบวก
Result
Your score: 0 / 10
Review your result below.

