设二次型xTAx=x12+4x22+x32+2ax1x2+2bx1x3+2cx2x3,矩阵满足AB=0. ① 用正交变换化xTAx为标准形,写出所作变换. ② 求(A一3E)6.

admin2016-07-21  36

问题 设二次型xTAx=x12+4x22+x32+2ax1x2+2bx1x3+2cx2x3,矩阵满足AB=0.
①  用正交变换化xTAx为标准形,写出所作变换.
②  求(A一3E)6

选项

答案[*] ①先作正交矩阵Q,使得Q一1AQ是对角矩阵.条件说明B的3个列向量都是A的特征向量,并且特征值都是0.由于B的秩大于1,特征值0的重数大于1.于是A的特征值为0,0,6.(tr(A)=6.)求属于特征值0的两个单位正交特征向量:对B的第1,2两个列向量α1=(1,0,1)T,α2=(2,一1,0)T作施密特正交化:[*] 求属于特征值6的一个单位特征向量:属于特征值6的特征向量与α1,α2都正交,即是方程组[*]的非零解,求出α3=(1,2,一1)T是属于6的一个特征向量,单位化[*] 记Q=(η1,η23),则Q是正交矩阵,[*] 作正交变换x=Qy,它xTAx化为标准二次型6y32.②A的特征值为0,0,6,则A一3E的特征值为一3,一3,3,(A一3E)6的3个特征值都是36.于是(A一3E)6~36E →(A一3E)6=36E.

解析
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