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[2017年] 设二次型f(x1,x2,x3)=2x12-x22+ax32+2x1x2-8x1x3+2x2x3在正交变换X=QY下的标准形为λ1y12+λ2y22,求a的值及一个正交矩阵Q.
[2017年] 设二次型f(x1,x2,x3)=2x12-x22+ax32+2x1x2-8x1x3+2x2x3在正交变换X=QY下的标准形为λ1y12+λ2y22,求a的值及一个正交矩阵Q.
admin
2021-01-25
34
问题
[2017年] 设二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=2x
1
2
-x
2
2
+ax
3
2
+2x
1
x
2
-8x
1
x
3
+2x
2
x
3
在正交变换X=QY下的标准形为λ
1
y
1
2
+λ
2
y
2
2
,求a的值及一个正交矩阵Q.
选项
答案
(1)[*]令[*]则f(x
1
,x
2
,x
3
)=X
T
AX. 由于标准形为λ
1
y
1
2
+λ
2
y
2
2
,可知矩阵A有零特征值,即λ
3
=0,故|A|=0,即 [*]解得a=2. (2)由[*]得λ
1
=3,λ
2
=6,λ
3
=0. 当λ
1
=-3时,[*]得λ
1
=-3对应的线性无关的特征向量为[*] 当λ
2
=6时,[*]得λ
2
6对应的线性无关的特征向量[*] 由[*]得λ
3
=0对应的线性无关的特征向量[*] 规范化得 [*] 故正交矩阵 [*]
解析
转载请注明原文地址:https://kaotiyun.com/show/zux4777K
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考研数学三
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