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设矩阵A=相似于对角矩阵. (1)求a的值; (2)求一个正交变换.将二次型f(x1,x2,x3)=xTAx化为标准形,其中x=(x1,x2,x3)T.
设矩阵A=相似于对角矩阵. (1)求a的值; (2)求一个正交变换.将二次型f(x1,x2,x3)=xTAx化为标准形,其中x=(x1,x2,x3)T.
admin
2019-01-13
43
问题
设矩阵A=
相似于对角矩阵.
(1)求a的值;
(2)求一个正交变换.将二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=x
T
Ax化为标准形,其中x=(x
1
,x
2
,x
3
)
T
.
选项
答案
(1)A的特征值为6,6,-2,故由A可相似对角化知矩阵6E-A=[*]的秩为1,[*]a=0. (2)f=x
T
Ax=(x
T
Ax)
T
=x
T
A
T
x=[*](x
T
Ax+x
T
A
T
x)=x
T
[*]x.故f的矩阵为[*](A+A
T
)=[*]=B,计算可得B的特征值为λ
1
=6,λ
2
=3,λ
3
=7,对应的特征向量分别可取为ξ
1
=(0,0,1)
T
,ξ
2
=(1,-1,0)
T
,ξ
3
=(1,1,0)
T
,故有正交矩阵 [*] 使得P
-1
BP=P
T
BP=diag(6,-3,7),所以,在正交变换[*]下,可化f成标准形f=6y
1
2
-3y
2
2
+7y
3
2
.
解析
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0
考研数学二
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