设二次型 xTAx=x22+4x22+x32+2ax1x2+2bx1x2+2cx2x3,矩阵A满足AB=0,其中B= (Ⅰ)用正交变换化二次型xTAx为标准形,并写出所用正交变换; (Ⅱ)求(A一3E)6.

admin2022-04-08  32

问题 设二次型
xTAx=x22+4x22+x32+2ax1x2+2bx1x2+2cx2x3,矩阵A满足AB=0,其中B=
(Ⅰ)用正交变换化二次型xTAx为标准形,并写出所用正交变换;
(Ⅱ)求(A一3E)6

选项

答案(Ⅰ)由AB=[*]=0知,矩阵B的列向量是齐次方程组Ax=0的解向量. 记[*],则Aα1=0=0α1,Aα2=0=0α2. 由此可知λ=0是矩阵A的特征值(至少是二重),α1,α2是λ=0的线性无关的特征向量. 根据∑λi=∑aii,有0+0+λ3=1+4+1,故知矩阵A有特征值λ=6.因此,矩阵A的特征值是0,0,6. 设λ=6的特征向量为α3=(x1,x2,x3)T,那么由实对称矩阵不同特征值的特征向量相互正交,有 [*]

解析
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