设线性齐次方程组(2E—A)x=0有通解x=kξ1=k(-1,1,1)T,其中k是任意常数,A是二次型f(x1,x2,x3)=xTAx的对应矩阵,且r(A)=1. (Ⅰ)问η1=(1,1,0)T,η=(1,一1,0)T是否是方程组Ax=0的解向量,

admin2016-05-03  58

问题 设线性齐次方程组(2E—A)x=0有通解x=kξ1=k(-1,1,1)T,其中k是任意常数,A是二次型f(x1,x2,x3)=xTAx的对应矩阵,且r(A)=1.
    (Ⅰ)问η1=(1,1,0)T,η=(1,一1,0)T是否是方程组Ax=0的解向量,说明理由;
    (Ⅱ)求二次型f(x1,x2,x3).

选项

答案(Ⅰ)A是二次型的对应矩阵,故AT=A,由(2E一A)x=0有通解x=kξ1=k(一1,1,1)T,知A有特征值λ=2,且A的对应于λ=2的特征向量为ξ1=(一1,1,1)T.r(A)=1,故知λ=0是A的二重特征值. Ax=0的非零解向量即是A的对应于λ=0的特征向量,其应与对应于λ=2的特征向量ξ1正交,因ξ1η1=(一1,1,1)[*]=0,故η1是Ax=0的解向量,即是A的对应于λ=0的特征向量. 又ξ2η2=(一1,1,1)[*]=一2≠0,故η2不是Ax=0的解向量. (Ⅱ)求二次型即求其对应矩阵. 求对应λ=0的线性无关特征向量.设为ξ=(x1,x2,x3)T,由ξ1ξ=一x1+x2+x3=0,解得ξ21=(1,1,0)T,ξ3=(1,0,1)T2,ξ3线性无关),则得 [*]

解析
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