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设二次型f(x1,x2,x3)=XTAX,A的主对角线上元素之和为3,又AB+B=O,其中 (1)求正交变换X=QY将二次型化为标准形; (2)求矩阵A.
设二次型f(x1,x2,x3)=XTAX,A的主对角线上元素之和为3,又AB+B=O,其中 (1)求正交变换X=QY将二次型化为标准形; (2)求矩阵A.
admin
2019-08-28
39
问题
设二次型f(x
1
,x
2
,x
3
)=X
T
AX,A的主对角线上元素之和为3,又AB+B=O,其中
(1)求正交变换X=QY将二次型化为标准形;
(2)求矩阵A.
选项
答案
(1)由AB+B=O得(E+A)B=O,从而r(E+A)+r(B)≤3, 因为r(B)=2,所以r(E+A)≤1,从而λ=-1为A的特征值且不低于2重, 显然λ=-1不可能为三重特征值,则A的特征值为λ
1
=λ
2
=-1,λ
3
=5. 由(E+A)B=o得B的列组为(E+A)X=0的解, 故α
1
=[*],α
2
=[*]为λ
1
=λ
2
=-1对应的线性无关解. 令α
3
=[*]为λ
3
=5对应的特征向量, 因为A
T
=A,所以 [*] 令β
1
=[*],β
2
=α
2
-[*],正交化得 [*] 令Q=(γ
1
,γ
2
,γ
3
),则f=X
T
AX[*]-y
1
2
-y
2
2
+5y
3
2
. (2)由 [*]
解析
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考研数学三
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