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设二次型f(x1,x2,x3)=2(a1x1+a2x2+a3x3)2 +(b1x1+b2x2+b3x3)2 , 记 若α,β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y12 +y22
设二次型f(x1,x2,x3)=2(a1x1+a2x2+a3x3)2 +(b1x1+b2x2+b3x3)2 , 记 若α,β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y12 +y22
admin
2013-05-15
44
问题
设二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=2(a
1
x
1
+a
2
x
2
+a
3
x
3
)
2
+(b
1
x
1
+b
2
x
2
+b
3
x
3
)
2
,
记
若α,β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y
1
2
+y
2
2
选项
答案
记A=2αα
T
+ββ
T
,由于α,β正交，则有α
T
β=β
T
α=0，又α,β为单位向量，则‖α‖=1，于是α
T
α=1，同理β
T
β=1。 因为r(A)=r(2αα
T
+ββ
T
)≤r(2αα
T
)+r(ββ
T
)≤2＜3，所以，｜A｜=0，故0是A的特征值。 因为Aα=(2αα
T
+ββ
T
)α=2α，所以2是A的特征值。 因为Aβ=(2αα
T
+ββ
T
)β=β,所以1是A的特征值。 于是A的特征值为2,1,0。 因此f在正交变换下可化为标准行2y
1
2
+y
2
2
解析
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0
考研数学三
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