在R3中线性变换σ将基α1α2α3变为基β1β2β3
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(1) 由已知,σ(α1,α2,α3)=(β1,β2,β3)=(α1,α2,α3)(α1,α2,α3)^-1(β1,β2,β3).

(α1,α2,α3,β1,β2,β3,ε)=

1 0 1 1 0 0 1

1 2 0 -1 1 3 2

1 -1 -1 0 -1 -2 3

r2-r1,r3-r1

1 0 1 1 0 0 1

0 2 -1 -2 1 3 1

0 -1 -2 -1 -1 -2 2

r2+2r3

1 0 1 1 0 0 1

0 0 -5 -4 -1 -1 5

0 -1 -2 -1 -1 -2 2

r2*(-1/5),r3*(-1),r1-r2,r3-2r2

1 0 0 1/5 -1/5 -1/5 2

0 0 1 4/5 1/5 1/5 -1

0 1 0 -3/5 3/5 8/5 0

r2r3

1 0 0 1/5 -1/5 -1/5 2

0 1 0 -3/5 3/5 8/5 0

0 0 1 4/5 1/5 1/5 -1

所以σ在基α1,α2,α3下的矩阵 A=

1/5 -1/5 -1/5

-3/5 3/5 8/5

4/5 1/5 1/5

(2) 由(1)得 ε=2α1-α3

即ε在基α1,α2,α3下的坐标为(2,0,-1)^T.

所以 σ(ε)=σ(2α1-α3)在基α1,α2,α3下的坐标为 A(2,0,-1)^T=(3/5,-14/5,7/5)^T.

(3) ε=2α1-α3=(α1,α2,α3)(2,0,-1)^T

= (β1,β2,β3)(β1,β2,β3)^-1(α1,α2,α3)(2,0,-1)^T

= (β1,β2,β3)A^-1(2,0,-1)^T

= (β1,β2,β3)(1,-15,6)^T

即ε在基β1,β2,β3下的坐标为(1,-15,6)^T.

又 σ(ε)=(α1,α2,α3)A(2,0,1)^T

= (β1,β2,β3)(2,0,1)^T

所以 σ(ε) 在基β1,β2,β3下的坐标为 (2,0,-1)^T.