Ejercicio de formas cuadráticas 3 resuelto: Matriz definida positiva con entradas negativas

✓ Solución revisada y verificada

Enunciado

Demostrar que A=[[2,-1],[-1,2]] es definida positiva, a pesar de no ser una matriz positiva entrada a entrada.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

1. Criterio de Sylvester

Δ₁=2>0;  Δ₂=det[[2,-1],[-1,2]]=4−1=3>0.

Por Sylvester, A es definida positiva.

2. Comprobación directa

xᵀAx=2x²−2xy+2y²=(x−y)²+x²+y²>0 para (x,y)≠(0,0).

Método utilizado

Criterio de Sylvester / valores propios

Resultado final

A es definida positiva: sus menores principales líderes son Δ₁=2>0 y Δ₂=3>0; equivalentemente, sus valores propios son 1 y 3.

Interpretación del resultado

Tener una entrada negativa no impide la definitud positiva. Lo relevante es el signo de xᵀAx para todo x≠0, no el signo individual de cada elemento.

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