求一个正交变换,化下列型为 标准型:f(x1,x2,x3,X4)=2x1x2+2x1 x3-2x2x3+2x2x4+2x
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二次型的矩阵 A =

2 0 0

0 0 2

0 2 3

|A-λE|=

2-λ 0 0

0 -λ 2

0 2 3-λ

=-(λ-2)(λ-4)(λ+1)

特征值为λ1=2,λ1=4,λ1=-1

A-2E =

0 0 0

0 -2 2

0 2 1

-->

0 0 0

0 0 1

0 1 0

得特征向量 a1=(1,0,0)'.

A-4E =

-2 0 0

0 -4 2

0 2 -1

-->

1 0 0

0 2 -1

0 0 0

得特征向量 a2=(0,1,2)',单位化得 a3=(0,1/√5,2/√5)'.

A+E=

3 0 0

0 1 2

0 2 4

-->

1 0 0

0 1 2

0 0 0

得特征向量 (0,2,-1)',单位化得 a3=(0,2/√5,-1/√5)'.

令P=(a1,a2,a3)=

1 0 0

0 1/√5 2/√5

0 2/√5 -1/√5

则P为正交矩阵.

正交变换 X=PY将f化为 2y1^2+4y2^2-y3^2.懂不?

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