Appendix_相关例题
- 已知二次型 f(x1,x2,x3)=(1−a)x12+(1−a)x22+2x32+2(1+a)x1x2 的秩为 2
- 求常数 a
- 求正交变化 X=QY,将二次型转化为标准型
- 求方程 f(x1,x2,x3)=0 的解
∵∴∴∴∴∴∴∴∵∴∵∴∴∴A=(1−a1+a01+a1−a0002),X=(x1x2x3)⇒f=X⊺AXf的秩序为21+a1−a=1−a1+aa=0det(λE−A)=∣∣λ−1−10−1λ−1000λ−2∣∣=(λ−2)2λλ1=λ2=2,λ3=02E−A=(100−100000)λ=2对应的线性无关特征向量α1=(110),α2=(001)A→(100100010)λ=0对应的线性无关特征向量a3=(−110)γ1=22α1,γ2=α2,γ3=22γ3令Q=(γ1γ2γ3)X⊺AXX=QYY⊺(Q⊺AQ)Y=2y12+2y22f(x1,x2,x3)=0y1=y2=0X=QYY=Q⊺X{y1=22x1+22x2=0y2=x3=0解为k(−110)
- 设二次型 f(x1,x2,x3)=x12+x22−x32+4x1x3+2ax2x3 经正交变化为标准型为 f=−3y12+by22+3y32
- 求常数 a,b
- 求正交矩阵 Q,使得二次型在正交变化 X=QY 下为标准型
∵∴∴A=(10201a2a−1),X=(x1x2x3)⇒f=X⊺AXdet(λE−A)=∣∣λ−10−20λ−1−a−2−aλ+1∣∣=(λ−1)(λ2−a2−1)−4(λ−1)=(λ−1)(λ2−a2−5)f=−3y12+by22+3y32b=1,−a2−5=−9a=±2Case1: a=2Case2: a=−2