设二次型f=xTAx=ax12+2x22一x32+8x1x2+2bx1x3+2cx2x3,矩阵A满足AB=O.其中B= 用正交变换化二次型f为标准形;

admin2020-10-21  35

问题 设二次型f=xTAx=ax12+2x22一x32+8x1x2+2bx1x3+2cx2x3,矩阵A满足AB=O.其中B=
用正交变换化二次型f为标准形;

选项

答案二次型f的矩阵A=[*] 由AB=O,知λ1=0是矩阵A的特征值。B的列向量α1=(1,0,1)T是A的特征值λ1=0对应的特征向量.所以Aλ11α,即 [*] 由|2E一A|=[*]=λ(λ一6)(λ+6)=0,得矩阵A的特征值为λ1=0,λ2=6,λ3=—6. 当λ2=6时,由(6E—A)x=0,得A的特征值λ2=6对应的特征向量α2=(1,2,一1)T; 当λ3=一6时,由(一6E—A)x=0,得A的特征值λ3=一6对应的特征向量α3=(一1,1,1)T. 将α1,α2,α3单位化,得 [*] 取P=(η1,η2,η3)=[*],则P是正交矩阵,且 P-1AP=PTAP=A=[*] 令x=Py,则x=Py即为所求正交变换,从而 f=xTAx=yT(pTAP)y=6y22一6y32, 即为二次型f的标准形.

解析
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