设A为n阶实对称矩阵,f(A)=n,Aij是A=(aij)n×m中元素aij(i,j=1,2,…,n)的代数余子式,二次型f(x1,x2,…,xn)= (Ⅰ)记X=(x1,x2,…,xn)T,把f(x1,x2,…,xn)写成矩阵形式,并证明二次型f(x

admin2014-05-19  44

问题 设A为n阶实对称矩阵,f(A)=n,Aij是A=(aij)n×m中元素aij(i,j=1,2,…,n)的代数余子式,二次型f(x1,x2,…,xn)=
  (Ⅰ)记X=(x1,x2,…,xn)T,把f(x1,x2,…,xn)写成矩阵形式,并证明二次型f(x)的矩阵为A-1
  (Ⅱ)二次型g(X)=XTAX与f(X)的规范形是否相同?说明理由.

选项

答案(Ⅰ)由题设,[*] 已知A为n阶实对称矩阵,从而上式两边可转置,即 [*] 已知r(A)=n,从而|A|≠0,A可逆,且A-1=[*],则由(1)式知 f(x1,x2,…,xn)=xTA-1X且(A-1)T=(AT)-1=A-1, 故f(x1,x2,…,xn)=xTA-1X是f(X)的矩阵表示,且相应矩阵为A-1,证毕. (Ⅱ)由于(A-1)TAA-1=(AT)-1E=A-1,则A-1与A合同,于是g(X)=XTAX与f(X)有相同规范形,得证.

解析
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