解答题 23.三元二次型f=XTAX经过正交变换化为标准形f=y12+y22-2y32,且A*+2E的非零特征值对应的特征向量为α1=
【正确答案】因为f=XTAX经过正交变换后的标准形为f=y12+y22-2y32,所以矩阵A的特征值为λ12=1,λ3=-2.由|A|=λ1λ2λ3=-2得A*的特征值为μ12=-2,μ3=1,从而A*+2E的特征值为0,0,3,即α1,为A*+2E的属于特征值3的特征向量,故也为A的属于特征值λ3=-2的特征向量.
令A的属于特征值λ12=1的特征向量为α=,因为A为实对称矩阵,所以有α1Tα=0,即x1+x3=0,故矩阵A的属于λ12=1的特征向量为

令P=(α2,α3,α1)=,由P-1AP=,得
A=,所求的二次型为
f=XTAX=x12+x22
【答案解析】