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设二次型f(x1，x2，x3)=2(a1x1+a2x2+a3x3)2+(b1x1+b2x2+b3x3)2，记 若α，β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y12+y22。
设二次型f(x1，x2，x3)=2(a1x1+a2x2+a3x3)2+(b1x1+b2x2+b3x3)2，记 若α，β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y12+y22。
admin
2019-04-22
85
问题
设二次型f(x
1
，x
2
，x
3
)=2(a
1
x
1
+a
2
x
2
+a
3
x
3
)
2
+(b
1
x
1
+b
2
x
2
+b
3
x
3
)
2
，记
若α，β正交且均为单位向量，证明f在正交变换下的标准形为2y
1
2
+y
2
2
。
选项
答案
设A=2αα
T
+ββ
T
，由于｜α｜=1，α
T
β=β
T
α=0，则 Aα=(2αα
T
+ββ
T
)α =2α｜α｜
2
+ββ
T
α=2α，所以α为矩阵对应特征值λ
1
=2的特征向量；Aβ=(2αα
T
+ββ
T
)β=2αα
T
β+β｜β｜
2
=β，所以β为矩阵对应特征值λ
2
=1的特征向量。而矩阵A的秩r(A)=r(2αα
T
+ββ
T
)≤r(2αα
T
)+r(ββ
T
)=2，所以λ
3
=0也是矩阵的一个特征值。故f在正交变换下的标准形为2y
1
2
+y
2
2
。
解析
转载请注明原文地址:https://www.kaotiyun.com/show/ckV4777K
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考研数学二
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