设矩阵A=相似于对角娃阵. (1)求a的值;(2)求一个正交变换,将二次型f(χ1,χ2,χ3)=χTAχ化为标准形,其中χ=(χ1,χ2,χ3)T.

admin2019-08-12  31

问题 设矩阵A=相似于对角娃阵.
    (1)求a的值;(2)求一个正交变换,将二次型f(χ1,χ2,χ3)=χTAχ化为标准形,其中χ=(χ1,χ2,χ3)T

选项

答案(1)A的特征值为6,6,-2,故由A可相似对角化知矩阵6E-A=[*]的秩为1,[*]a=0. (2)f=χTAχ=(χTAχ)=χTAχ=[*](χTAχ+χTATχ)=χT[*],故f的矩阵为[*](A+AT)=[*]=B,计算可得B的特征值为λ1=6,λ2=-3,λ3=7,对应的特征向量分别可取为ξ1=(0,0,1)T,ξ2=(1,-1,0)T,ξ3=(1,1,0)T,故有正交矩阵 [*] 使得P-1BP=PTBP=diag(6,-3,7),所以,在正交变换[*]下,可化厂成标准形f=6y12-3y22+7y32

解析
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