線性代數題急 求乙個正交變換X Py,將二次型f x1,x2,x3 x1x2 4x2x3化為標準型

2025-07-10 19:55:15 字數 4567 閱讀 2106

1樓:斂黎宜雁芙

二次型。f(x1,x2,x3)

x1x2+4x2x3的矩陣。a

e-a|^3-17λ/4,解得特徵值。

對於。=0,e-a

行初等變換為。

得特徵向量。

4,0,1)^t,單位化為。

4/√17,0,1/√17)^t;

對於。=√17/2,e-a

行初等變換為。

做公升17]得特徵向量。

1,17,4)^t,單位化為。

1/√34,1/√2,4/√34)^t;

對於。=-√17/2,e-a

行初等變換為。

得特徵向量。

1,17,4)^t,單位純賀老化為拍改。

1/√34,1/√2,4/√34)^t。

取正交矩陣。p

則有。x=py

將原二次型化成了標準型。

f√17/2)(y2)^2

17/2)(y3)^2

2樓:容誠蹉新雪

解:f的矩陣a=

a-λe|所以a的特徵值為。

a-5e)x

的基礎野談慧解係為:a1

a+e)x的基礎解係為:

a21,1,0)',a3

將。a2,a3

正交侍銷化得。

b21,-1,0)',b3

單位化得。c1

1/√3,1/√3,1/√3)',c2

1/√2,1/√2,0)',c3

1/√頌答6,1/√6,-2/√6)'

令矩陣pc1,c2,c3),則p為正交矩陣,且。

p^(-1)ap

diag(5,-1,-1).

正交變換。x=py,f

5y1^2-y2^2-y3^2.

f不是正定的,也不負定的。

求正交變換x=py,將二次型f=-2x1x2+2x1x3+2x2x3,化為標準型

3樓:116貝貝愛

如下:設a是n維歐氏空間v的乙個正交變換σ在一組標準正交基下的矩專陣若丨a丨=1,則稱σ為第一。

屬類正交變換,若丨a丨=-1,則稱σ為第二類正交變換。n級實矩陣a稱為正交矩陣,如果a*a=e。(a*表示a的共軛轉置,e是單位矩陣)。

設σ是n維歐氏空間v的乙個線性變換,於是下面命題等價:

1、σ是正交變換;σ保持向量長度不變,即對於任意α∈v,丨σ(α丨=丨α丨。

2、如果ε_1,ε_2,..n是標準正交基,那麼σ(ε1),σ2),.n)也是標準正交基。

3、σ在任意一組標準正交基下的矩陣是正交矩陣。

求正交變換x=py,將下列二次型化為標準型,f=2x1^2+x2^2-4x1x2-4x2x

4樓:網友

|^二次型的矩陣 a =

a-xe| =

r1+(1/2)(2-x)r2 - r3

0 (1-x)(2-x)/2 2(1-x)-2 1-x -2

0 -2 -x

第1行提出 (1-x), 再按第1列 = 2 乘(2-x)/2 2

2 -x2乘到第1行上。

2-x 42 -x

x^2 -2x +8 = (x-4)(x+2)所以 |a-xe| =(1-x)(x-4)(x+2)特徵值為 1,4,-2

a-e 化成行簡化梯矩陣。

特徵向量為: (2,1,-2), 單位化得 a1 = (2/3,1/3,-2/3)'

a-4e 化成行簡化梯矩陣。

特徵向量為: (2,-2,1), 單位化得 a2 = (2/3,-2/3,1/3)'

a+2e 化成行簡化梯矩陣。

特徵向量為: (1,2,2), 單位化得 a3 = (1/3,2/3,2/3)'

則 p = (a1,a2,a3) 是正交矩陣作正交線性變換 x = py

則二次型 f = y1^2 + 4y2^2 -2y3^2

兩個線性代數問題 1.用正交變換x=py化二次型f(x1,x2,x3)=2x1^2+5x2^2+5x3^2+4x1x2-

5樓:大沈他次蘋

a的特徵值為: 10,1,1

特徵向量分別為 a1=(1,2,-2)',a2=(2,-1,0)',a3=(2,4,5)--已正交 p=

2/3 -1√乎蘆5 4/√45

則x=py是正交變衡神換,且 f=10y1^2+y2^2+y3^2字數限制 無歲攔帶奈。

f(x1,x2,x3)=2x1x2+2x1x3+2x2x3,求一正交變換x=py,將此二次型化為標準型.那是x

6樓:戶如樂

f(x1,x2,x3)=2x1x2+2x1x3+2x2x3對應的實對稱矩陣為。

a=[(0,1,1)t,(1,0,1) t,(1,1,0) t];下面將納顫孫其對角化:

先求a的特徵值,由|ke-a|=|k,-1,-1) t,(-1,k,-1) t,(-1,-1,k) t |=k-2)*(k+1)^2=0

解得:k=2或k=-1(二重).

下求方程(ke-a)z=0的解向量洞鄭。

對特徵值k=2,(2e-a)z=0解得特徵向量z=(1,1,1)t,單位化α1=(1/√3,1/√3,1/√3) t.

對特徵值k=-1,(-e-a)z=0解得特徵向量z=(1,-1,0)t或(洞鏈1,0,-1)t,schmidt正交化得。

2=(1/√2,-1/√2,0)t,α3=(1/√6,1/√6,-2/√6) t,取正交矩陣p=(α1,α2,α3)

1/√3,1/√3,1/√3) t,(1/√2,-1/√2,0)t,(1/√6,1/√6,-2/√6) t]

則有ptap=diag(2,-1,-1).

對二次型f(x1,x2,x3)=2x1x2+2x1x3+2x2x3=xtax作正交變換x=py得。

f(x)=yt(qtaq)y=2y1^2-y2^2-y3^2.

得到標準型f(y),p為所求正交變換。

t代表對矩陣或向量的轉置。

建議找本線性代數的書看看,實際上就是實對稱矩陣的對角化。過程比較繁瑣,建議檢驗一下。

求乙個正交變換x=py使二次型f=2x1^2+3x2^2+3x3^2+4x2x3化為標準型

7樓:華源網路

二次型的矩陣 a=

a-λe| =

所以 a 的特徵值掘遊為 1,2,5.

a-e)x=0 的基礎解係為 a1=(0,1,-1)'.

a-2e)x=0 的基礎解係為 a2=(1,0,0)'.

a-5e)x=0 的基礎解係為 a3=(0,1,1)'.

a1,a2,a3 單位化團散團得。

b1=(0,1/√2,-1/√2)'

b2=(1,0,0)'

b3=(0,1/√2,1/塌橘√2)'

令 p = b1,b2,b3),則 p 是正交矩陣,且。

p^-1ap = diag(1,2,5).

故 x=py 是正交變換,滿足。

f = y1^2+2y2^2+5y3^2.

求正交變換y=px,化二次型f(x1,x2,x3)=2x1x2+2x1x3-2x2x3為標準型

8樓:華源網路

二次型f的矩陣a=

a-λe| =

r1+r2c2-c1

所以a的特徵值為λ1=λ2=1,λ3=-2.

a-e)x=0 的基礎解係為:a1=(1,1,0)',a2=(1,0,1)'.

正交化得 b1=(1,1,0)',b2=(1/2)(1,-1,2)'

單位化得 c1=(1/√談褲2,1/√2,0)',c2=(1/√6,-1/√6,2/√6)'

a+2e)x=0 的基礎野歷解系頌侍搜為:a3=(-1,1,1)'

單位化得 c3=(-1/√3,1/√3,1/√3)'

令p = c1,c2,c3),則 p 為正交矩陣。

正交變換 y=px

f = y1^2+y2^2-2y3^2.

求乙個正交變換x=py使二次型f=2x1^2+3x2^2+3x3^2+4x2x3化為標準型?

9樓:華源網路

二次型的矩陣 a=

a-λe| =

所以 a 的特徵值為 1,2,5.

a-e)x=0 的基礎解係為 a1=(0,1,-1)'.

a-2e)x=0 的基礎解係為 a2=(1,0,0)'.

a-5e)x=0 的基礎解係為 a3=(0,1,1)'.

a1,a2,a3 單位化得。

b1=(0,1/√2,-1/√2)'

b2=(1,0,0)'

b3=(0,1/√2,1/√2)'

令 p = b1,b2,b3),則 p 是正交矩陣,且p^-1ap = diag(1,2,5).

故 x=py 是正交變換,滿足。

f = y1^2+2y2^2+5y3^2.,4,lezw 舉報不好意思,最汪塵後四行沒看懂。 p = b1,b2,b3), 是昌碼以 b1,b2,b3 為列向量構成的矩陣困迅禪 diag(1,2,5) 是對角矩陣,

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