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设二二次型f(x1,x2,x3)=3x12+3x22+5x32+4x1x3—4x2x3。 求正交矩阵P,作变换x=Py将二次型化为标准形。
设二二次型f(x1,x2,x3)=3x12+3x22+5x32+4x1x3—4x2x3。 求正交矩阵P,作变换x=Py将二次型化为标准形。
admin
2019-01-13
32
问题
设二二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=3x
1
2
+3x
2
2
+5x
3
2
+4x
1
x
3
—4x
2
x
3
。
求正交矩阵P,作变换x=Py将二次型化为标准形。
选项
答案
矩阵A的特征多项式为 |λE—A|=[*]=(λ一1)(λ一3)(λ一7), 矩阵A的特征值为λ
i
=1,λ
2
=3,λ
3
=7。 由(λ
i
E—A)x=0(i=1,2,3)解得特征值λ
1
=1,λ
2
=3,λ
3
=7对应的特征向量分别为 α
1
=(一1,1,1)
T
,α
2
=(1,1,0)
T
,α
3
=(1,一1,2)
T
, 由于实对称矩阵的属于不同特征值的特征向量正交,所以可直接将α
1
,α
2
,α
3
单位化,即 [*] 则正交变换矩阵 P=(γ
1
,γ
2
,γ
3
)=[*] 且二次型x
T
Ax在正交变换x=Py下的标准形为f=y
1
2
+3y
2
2
+7y
2
2
。
解析
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考研数学二
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