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二次型f(x1,x2,x3)=2x12+3x22+3x32+2ax2x3(a>0)经过正交变换化为标准形f=y12+2y22+5y32,求参数a及所用的正交变换。
二次型f(x1,x2,x3)=2x12+3x22+3x32+2ax2x3(a>0)经过正交变换化为标准形f=y12+2y22+5y32,求参数a及所用的正交变换。
admin
2018-01-26
67
问题
二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=2x
1
2
+3x
2
2
+3x
3
2
+2ax
2
x
3
(a>0)经过正交变换化为标准形f=y
1
2
+2y
2
2
+5y
3
2
,求参数a及所用的正交变换。
选项
答案
二次型f的矩阵A=[*] 根据题意可知,矩阵A的三个特征值分别为λ
1
=1,λ
2
=2,λ
3
=5,于是由|A|=λ
1
λ
2
λ
3
可得2(9-a
2
)=10,解得a=2或-2(舍)。 当λ
1
=1时,解齐次线性方程组(E-A)x=0,得基础解系为ξ
1
=(0,1,-1)
T
; 当λ
2
=2时,解齐次线性方程组(2E-A)x=0,得基础解系为ξ
2
=(1,0,0)
T
; 当λ
3
=5时,解齐次线性方程组(5E-A)x=0,得基础解系为ξ
3
=(0,1,1)
T
。 因为ξ
1
,ξ
2
,ξ
3
已经是正交向量组,故只需将ξ
1
,ξ
2
,ξ
3
单位化,于是得 η
1
=[*],η
2
=(1,0,0)
T
,η
3
=[*] 令 Q=(η
1
,η
2
,η
3
)=[*] 则Q为正交矩阵,且在正交变换x=Qy下,有Q
T
AQ=[*]
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/zSr4777K
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考研数学一
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