已知二次型f(x1,x2,x3)=xTAx在正交变换x=Qy下的标准形为y12+y22,且Q的第3列为 (1)求矩阵A. (2)证明A+E为正定矩阵,其中E为3阶单位矩阵.

admin2020-09-25  46

问题 已知二次型f(x1,x2,x3)=xTAx在正交变换x=Qy下的标准形为y12+y22,且Q的第3列为
(1)求矩阵A.
(2)证明A+E为正定矩阵,其中E为3阶单位矩阵.

选项

答案(1)由于二次型在正交变换x=Qy下的标准形为y12+y22,所以A的特征值为λ12=1,λ3=O. 由于Q的第3列为[*].所以A对应于λ3=0的特征向量为α3=[*] 由于A是实对称矩阵,所以对应于不同特征值的特征向量是相互正交的,设属于λ12=1的特征向量为α=(x1,x2,x3)T,则αTα3=0,即[*] 取α1=(0,1,0)T,α2=(一1,0,1)T,则α1,α2与α3是正交的,即为对应于λ12=1的特征向量.由于α1,α2是相互正交的,所以只需单位化: [*] (2)由于A的特征值为1,1,0,所以A+E的特征值为2,2,1,则A+E的特征值全大于零,故A+E是正定矩阵.

解析
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