问答题(2022年理工数学Ⅱ2022年经济数学Ⅲ

已知二次型f(x1,x2,x3 )=3x12+4x22+3x32+2x1 x3

(1)求正交变换x=Qy将f(x1,x2,x3)化为标准形;

(2)证明minx≠0⁡f(x)/(xT x)=2.

答案解析

(1)令A=,由|λE-A|==(λ-4)2 (λ-2)=0,得A的特征值为λ1=λ2=4,λ3=2.当λ=2时,(2E-A)=0的基础解系为α1=(1,0,-1)T.当λ=4时,(4E-A)x=0的基础解系为α2=(1,0,1)T,α3=(0,1,0)T;α1,α2,α3已相互正交,故只需将其单位化,得γ1=1/√2 (1,0,-1)T,γ2=1/√2 (1,0,1)T,γ3=(0,1,0)T.令Q=(γ1,γ2,γ3 )T,经正交变换x=Qy将f化为标准形2y12...

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