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设二次型f=(x1,x2,x3)=2x1^2+ax3^2+2x2x3 经正交变换(x1,x2,x3)=p(y1,y2,y

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 07:04:56
设二次型f=(x1,x2,x3)=2x1^2+ax3^2+2x2x3 经正交变换(x1,x2,x3)=p(y1,y2,y3) 化成的标准形为
设二次型f=(x1,x2,x3)=2x1^2+ax3^2+2x2x3经正交变换(x1,x2,x3)=p(y1,y2,y3) 化成的标准形为f=2y1^2+by2^2-y3^2,求a,b的值和所用正交变换的矩阵P
由已知,f 的矩阵 A =
2 0 0
0 0 1
0 1 a
与 B=
2 0 0
0 b 0
0 0 -1
相似
所以 2+a = 2+b-1
且 |A| = -2 = |B| = -2b
所以 b=1,a=0.
且 A=
2 0 0
0 0 1
0 1 0
的特征值为 2,1,-1
(A-2E)x=0 的基础解系为 a1=(1,0,0)^T
(A- E)x=0 的基础解系为 a2=(0,1,1)^T
(A+ E)x=0 的基础解系为 a3=(0,1,-1)^T
所以 P=
1 0 0
0 1/√2 1/√2
0 1/√2 -1/√2