求一正交变换z=Py将二次型f(x1,x2,x3)=﹣2x1x2+2x1x31+2x2x3化为标准形.

admin2020-06-05  26

问题 求一正交变换z=Py将二次型f(x1,x2,x3)=﹣2x1x2+2x1x31+2x2x3化为标准形.

选项

答案二次型f的矩阵为 A=[*] 它的特征多项式为 |A-AE|=[*]=﹣(λ-1)2(λ+2) 所以矩阵A的特征值为λ1=﹣2,λ2=λ3=1. 当λ1=﹣2时,解方程(A+2E)x=0.由 A+2E=[*] 得基础解系p1=(﹣1,﹣1,1)T,将p1单位化得q1=[*] 当λ2=λ3=1时,解方程组(A-E)x=0.由 A-E=[*] 得基础解系p2=(﹣1,1,0)T,p3=(1,0,1)T. 将p2,p3正交化,取 α2=p2,α3=[*] 再将α2,α3单位化,得q2=[*] ,q3=[*] .于是正交变换为 [*] 且有f=﹣2y12+y22+y32

解析
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