设三元二次型f=xTAx的二次型矩阵A的特征值为λ1=λ2=1,λ3=-1,ξ3=(0,1,1)T为对应于λ3=-1的特征向量。 求f=xTAx的表达式。

admin2022-03-23  54

问题 设三元二次型f=xTAx的二次型矩阵A的特征值为λ12=1,λ3=-1,ξ3=(0,1,1)T为对应于λ3=-1的特征向量。
求f=xTAx的表达式。

选项

答案由上一问可得知,对应于特征值1的两个线性无关的特征向量可取为x2+x3=0的基础解系 ξ1=(1,0,0)T,ξ2=(0,1,-1)T 将ξ1=(1,0,0)T,ξ2=(0,1,-1)T,ξ3=(0,1,1)T单位化得 η11=(1,0,0)T,η2=[*],η3=[*] 令Q=(η1,η2,η3)=[*],则Q是一个正交矩阵,且 QTAQ=Q-1AQ=[*] 由此可得A=QAQ-1=QAQT=[*],于是f=x12-2x2x3

解析 常见的题目是,已知A是实对称矩阵,且λ1≠λ2,有ξ1⊥ξ2;此题的命题特色是反其道而行之,需要重视。
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