设二次型f(x1,x2,x3)=x12+x22+x32一2x1x2一2x1x4+2ax2x3(a<0)通过正交变换化为 标准形2y12+2y22+by32. (I)求常数a,b; (Ⅱ)求正交变换矩阵; (Ⅲ)当|X|=1时,求二次

admin2014-12-17  56

问题 设二次型f(x1,x2,x3)=x12+x22+x32一2x1x2一2x1x4+2ax2x3(a<0)通过正交变换化为
标准形2y12+2y22+by32
    (I)求常数a,b;
    (Ⅱ)求正交变换矩阵;
    (Ⅲ)当|X|=1时,求二次型的最大值.

选项

答案 [*] 则f(x1,x2,x3)=XTAX.因为二次型经过正交变换化为2y12+2y22+by32所以矩阵A的特征值为λ12=2,λ3=b.由特征值的件质得[*] 解得a=一1,b=一1. (Ⅱ)当λ12=2时,由(2E一A)X=0,得ξ1=[*];当λ3=一1时,由(一E—A)X=0,得ξ3=[*] [*] (Ⅲ)因为Q为正交矩阵.所以|X|=1时,|Y|=1,当|Y|=1时,二次型的最大值为2.

解析
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