设A=, (Ⅰ)若矩阵A正定,求a的取值范围; (Ⅱ)若a是使A正定的正整数,求正交变换化二次型χTAχ为标准形,并写出所用坐标变换.

admin2018-06-12  29

问题 设A=
    (Ⅰ)若矩阵A正定,求a的取值范围;
    (Ⅱ)若a是使A正定的正整数,求正交变换化二次型χTAχ为标准形,并写出所用坐标变换.

选项

答案(Ⅰ)由A的特征多项式 |λE-A|=[*]=(λ+a-2)2(λ-2a-2), 得到矩阵A的特征值是λ1=λ2=2-a,λ3=2a+2. 那么A正定[*]a∈(-1,2). (Ⅱ)满足矩阵A正定的正整数a=1,那么 [*] 此时,矩阵A的特征值是λ1=λ2=1,λ3=4. 对于λ=1,由(E-A)χ=0, [*] 得到属于λ=1的特征向量α1=(-1,1,0)T,α2=(-1,0,1)T. 对于A=4,由(4E-A)χ=0, [*] 得到属于λ=4的特征向量α3=(1,1,1)T. 对α1,α2正交规范化处理,有 [*] 则经χ=Py,有χTAχ=yT∧y=y12+y22+4y32

解析
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