设A是3阶实对称矩阵,λ=5是A的二重特征值.对应的特征向量为ξ1=[1,-1,2]T,ξ2=[1,2,1]T,则二次型f(x1,x2,x3)=xTAx在x0=[1,5,0]T的值f(1,5,0)=________.

admin2021-07-27  24

问题 设A是3阶实对称矩阵,λ=5是A的二重特征值.对应的特征向量为ξ1=[1,-1,2]T,ξ2=[1,2,1]T,则二次型f(x1,x2,x3)=xTAx在x0=[1,5,0]T的值f(1,5,0)=________.

选项

答案130

解析 已知Aξ1=5ξ1,Aξ2=5ξ2,故二次型f(x1,x2,x3)=xTAx在特征向量处的值为f(ξ1)=ξ1T1=5ξ1Tξ1,f(ξ2)=ξ2T2=5ξ2Tξ2.为求二次型在x0处的值,可将x0用ξ1,ξ2线性表出,设x0=x1ξ1+x2ξ2,得方程组解得x1==1,x2=2,即x0=-ξ1+2ξ2.f(x0)=x0TAx0=(-ξ1+2ξ2)TA(-ξ1+2ξ2)=(-ξ1T)A(-ξ1)+(-ξ1T)A(2ξ2)+2ξ2TA(-ξ1)+2ξ2TA(2ξ2)=5ξ1Tξ1-2·5ξ1Tξ2-2·5ξ2Tξ1+4·5ξ2Tξ2=30-10-10+120=130.
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