大学数学线性代数急设二次型,大学数学,线性代数!急!设二次型 f(x1,x2)= 2x1^2 -4x1x2+5x2^2,求正交变换 x=py 将二次型化为标准形

2021-01-15 07:29:39 字数 2431 阅读 8777

1楼:匿名用户

【解答】 (计算过程略)

1、求二次型矩阵a的特征值,解特征方程|λe-a|=0解得特征值λ1=1,λ2=6

2、当λ=1时,求特征向量为α1=(2,1)t当λ=6时,求特征向量为α2=(-1,2)t3、由于是实对称矩阵,所以不同特征值的特征向量已经正交,所以只需单位化

β1=(2/√5,1/√5)t,β2=(-1/√5,2/√5)t4、那么令p=(β1,β2)经正交变换x=py,二次型化为标准型f(x1,x2)=xtax=ytby=y1+6y2【评注】

二次型正交变换化为标准型步骤为:

1、写出二次型矩阵a

2、求矩阵a的特征值

3、求矩阵a的特征向量

4、改造特征向量(单位化,schmidt正交化)β1,β2,...

5、构造正交矩阵p=(β1,β2,...,βn)则经过坐标换x=py,得

xtax=ytby=λ1y1+λ2y2+...+λnyn【注意】

特征值的顺序与正交矩阵p中对应的特征向量的顺序是一致的。

newmanhero 2015年4月10日20:31:13

希望对你有所帮助,望采纳。

两个线性代数问题 1.用正交变换x=py化二次型f(x1,x2,x3)=2x1^2+5x2^2+5x3^2+4x1x2-4x1x3-8x2x3934标准...

2楼:匿名用户

a的特征值为: 10,1,1

特征向量分别为 a1=(1,2,-2)',a2=(2,-1,0)',a3=(2,4,5)--已正交

p=1/3 2√5 2/√45

2/3 -1√5 4/√45

-2/3 0 5/√45

则x=py是正交变换,且 f=10y1^2+y2^2+y3^2字数限制 无奈

线性代数题急 求一个正交变换x=py,将二次型f(x1,x2,x3)=5x1^2+5x2^2+2x3^2-8x1x2-4x1x2+4x2x3化为标准型。

3楼:匿名用户

解: 二次型的矩阵 a =

5 -4 -2

-4 5 2

-2 2 2

|a-λe| =

5-λ -4 -2

-4 5-λ 2

-2 2 2-λ

r1+2r3,r2-2r3

1-λ 0 2(1-λ)

0 1-λ -2(1-λ)

-2 2 2-λ

c3+2c2

1-λ 0 2(1-λ)

0 1-λ 0

-2 2 6-λ

= (1-λ)[(1-λ)(6-λ)+4(1-λ)]= (1-λ)^2(10-λ)

所以 a 的特征值为 λ1=λ2=1,λ3=10.

(a-e)x=0 的基础解系为: a1=(1,1,0)',a2=(1,0,2)'

正交化得: b1=(1,1,0)',b2=(1/2)(1,-1,4)'

单位化得: c1=(1/√2,1/√2,0)',c2=(1/√18,-1/√18,4/√18)'

(a-10e)x=0 的基础解系为: a3=(-2,2,1)'

单位化得: c3=(-2/3,2/3,1/3)'

令p=(c1,c2,c3)=

1/√2 1/√18 -2/3

1/√2 -1/√18 2/3

0 4/√18 1/3

则 p为正交矩阵

x=py是正交变换, 使

f = y1^2+y2^2+10y3^2

求出二次型的规范型 f(x1,x2,x3)=x1^2-x2^2-x3^2-2x1x2+2x1x3

4楼:匿名用户

哥们,怎么又是你在提问啊。。。本来这种矩阵运算的题都不准备答的,看id有点眼熟才转念。按照步骤来就可以了。

第一步,求二次型矩阵。

接下来第二步,求出二次型的标准型,用特征根法。

第三步,求出二次型的规范型,简单说就是将标准型的系数化为1或-1。

以上,请采纳。

5楼:势怿英驹

^121231

112上面为二次型的矩阵

。f(x1,x2,x3)=x1^2+3x2^2+2x3^2+4x1x2+2x1x3+2x2x3=(x1+2x2+x3)^2-x2^2+x3^2-2x2x3=(x1+2x2+x3)^2+(x3-x2)^2-2x2^2,所以标准型为y1^2+y2^2-2y3^2。

你说的满秩变换指的是正交变换的矩阵吗?还是说就是y1=x1+x2+x3

y2=x3-x2

y3=x2

得到的矩阵11

10-11010

6楼:浪心

数学万恶的开头,太难了