设二次型f(x1,x2,x3)=x12-x22+2ax1x3+4x2x3,的负惯性指数为1,则a的取值范围是__________.

admin2014-03-23  33

问题 设二次型f(x1,x2,x3)=x12-x22+2ax1x3+4x2x3,的负惯性指数为1,则a的取值范围是__________.

选项

答案-2≤a<2

解析 【解法一】  用配方法:
f(x1,x2,x3)  =x12-x22+2ax1x3+4x2x3
    =(x1+ax3)2-(x2-2x3)2+(4-a2)x32
由负惯性指数为1,得(4-a2)≥0,-2≤a≤2.
【解法二】  此二次型的矩阵
    设A的3个特征值按照大小顺序为λ1≤λ2≤λ3.则λ123=0.负惯性指数为1即λ1<0≤λ2≤λ3.则|A|≤0.反之,如果|A|<0,则特征值一定是2正1负,如果|A|=0,则特征值一定1正1负1个0.于是负惯性指数为|A|≤0.计算出|A|=a2-4,得-2≤a<2.
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