Polinomios biquadráticos positivos semidefinidos y suma de cuadrados
Autores: Cui, Chunfeng; Qi, Liqun; Xu, Yi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Polinomios biquadráticos positivos semidefinidos y suma de cuadrados
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Polinomio cuártico homogéneo
Suma de cuadrados
Psd
Polinomio biquadrático
Rango de suma de cuadrados
Condición necesaria y suficiente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Hilbert demostró en 1888 que un polinomio cuártico homogéneo positivo semidefinido (PSD) de tres variables siempre puede expresarse como la suma de cuadrados (SOS) de tres polinomios cuadráticos, y un polinomio cuártico homogéneo psd de cuatro variables puede no ser sos. Solo después de 87 años, en 1975, Choi dio la expresión explícita de dicho polinomio cuártico homogéneo psd-no-sos (PNS) de cuatro variables. Un polinomio biquadrático es un polinomio cuártico homogéneo de variables. En este documento, mostramos que un polinomio biquadrático puede expresarse como un polinomio cuártico homogéneo tripartito de variables. Por lo tanto, según el teorema de Hilbert, un polinomio biquadrático PSD puede expresarse como la suma de cuadrados de tres polinomios cuadráticos. Esto mejora el resultado de Calderón en 1973, quien demostró que un polinomio biquadrático puede expresarse como la suma de cuadrados de nueve polinomios cuadráticos. Además, presentamos una condición necesaria y suficiente para que un polinomio biquadrático psd sea sos, y mostramos que si dicho polinomio es sos, entonces su rango sos es a lo sumo . Luego damos una prueba constructiva de la forma sos de un polinomio biquadrático psd en tres casos.
Descripción
Hilbert demostró en 1888 que un polinomio cuártico homogéneo positivo semidefinido (PSD) de tres variables siempre puede expresarse como la suma de cuadrados (SOS) de tres polinomios cuadráticos, y un polinomio cuártico homogéneo psd de cuatro variables puede no ser sos. Solo después de 87 años, en 1975, Choi dio la expresión explícita de dicho polinomio cuártico homogéneo psd-no-sos (PNS) de cuatro variables. Un polinomio biquadrático es un polinomio cuártico homogéneo de variables. En este documento, mostramos que un polinomio biquadrático puede expresarse como un polinomio cuártico homogéneo tripartito de variables. Por lo tanto, según el teorema de Hilbert, un polinomio biquadrático PSD puede expresarse como la suma de cuadrados de tres polinomios cuadráticos. Esto mejora el resultado de Calderón en 1973, quien demostró que un polinomio biquadrático puede expresarse como la suma de cuadrados de nueve polinomios cuadráticos. Además, presentamos una condición necesaria y suficiente para que un polinomio biquadrático psd sea sos, y mostramos que si dicho polinomio es sos, entonces su rango sos es a lo sumo . Luego damos una prueba constructiva de la forma sos de un polinomio biquadrático psd en tres casos.