设二次型f(x1,x2,x3)在正交变换x=Py下的标准形为2y21+y22-y23,其中P=(e1,e2,e3),若Q=(e1,-e3,e2),则f(x1,x2,x3)在正交变换x=Qy下的标准形为( )

admin2021-02-25  31

问题 设二次型f(x1,x2,x3)在正交变换x=Py下的标准形为2y21+y22-y23,其中P=(e1,e2,e3),若Q=(e1,-e3,e2),则f(x1,x2,x3)在正交变换x=Qy下的标准形为(              )

选项 A、2y21-y22+y23
B、2y21+y22-y23
C、2y21-y22-y23
D、2y21+y22+y23

答案A

解析 本题考查正交变换化二次型为标准形的有关理论,所涉及的知识点是:任给一个二次型f(x1,x2,x3)=xTAx,总存在一个正交变换x=Py将二次型f(x1,x2,x3)=xTAx化为标准形,其标准形的系数是A的特征值;标准形的系数即A的特征值的顺序与正交矩阵P中对应的列的顺序即A的特征值的所对应的特征向量的顺序一致.
设二次型f(x1,x2,x3)=xTAx的矩阵为A,正交矩阵P=(e1,e2,e3),则f(x1,x2,x3)在正交变换x=Qy下的标准形为2y21+y22-y23,即
  
若Q=(e1,-e3,e2),则
  
所以f(x1,x2,x3)在正交变换x=Qy下的标准形为2y21-y22+y23.故应选A.
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