レイリー商 院試の過去問を解いていて,おもしろい話題を見つけたので$${\LaTeX}$$の練習も兼ねて記録する. レイリー商の分子は$${A}$$の二次形式であり,分母は$${\bm{x}^\top\bm{x}=\|\bm{x}\|^2}$$より,$${\bm{x}}$$のノルムの二乗である.このレイリー商の最大値・最小値について,非常に興味深い定理が存在する.前提として,$${A}$$は実対称行列より,固有値はすべて実数である. 証明 $${A}$$の固有値を$