已知A=,二次型f(x1,x2,x3)=xT(ATA)x的秩为2。 (Ⅰ)求实数a的值; (Ⅱ)求正交变换x=Qy将f化为标准形。

admin2017-01-14  26

问题 已知A=,二次型f(x1,x2,x3)=xT(ATA)x的秩为2。
(Ⅰ)求实数a的值;
(Ⅱ)求正交变换x=Qy将f化为标准形。

选项

答案(Ⅰ)ATA=[*],由r(ATA)=2可得 |ATA|=[*]=(a+1)2(a2+3)=0, 所以a=-1。 (Ⅱ)由(Ⅰ)中结果,令矩阵B=[*] |λE-B|=[*]=λ(λ-2)(λ-6)=0, 解得矩阵B的特征值为λ1=0,λ2=2,λ3=6。 由(λiE-B)x=0,得对应特征值λ1=0,λ2=2,λ3=6的特征向量分别为 η1=(-1,-1,1)T,η2=(-1,1,0)T,η3=(1,1,2)T。 将η1,η2,η3单位化可得: [*] 则正交变换x=Qy可将原二次型化为[*]。

解析
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