设二次型f(x1,x2,x3)=2x12+ax22+2x32+2x1x2-2bx1x3+2x2x3,经过正交变换化为3y12+3y22。 (Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)求正交变换x=Qy,使二次型化为标准形。

admin2017-11-30  28

问题 设二次型f(x1,x2,x3)=2x12+ax22+2x32+2x1x2-2bx1x3+2x2x3,经过正交变换化为3y12+3y22
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)求正交变换x=Qy,使二次型化为标准形。

选项

答案(Ⅰ)令[*],则f(x1,x2,x3)=xTAx,因为二次型经过正交变化为3y12+3y22。所以矩阵A的三个特征值烦恼别为λ1=3,λ2=3,λ3=0,根据矩阵特征值的和是矩阵的迹(对角元素的和),特征值的乘积是矩阵行列式的值,即有 λ123=4+a=6,得a=2, λ1λ2λ3=|A|=-2(b+2)(b-1)=0,得b=-2或b=1。 [*] 则存在正交变换x=Qy,使二次型化为标准形3y12+3y22

解析
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