【答案解析】二次型矩阵为

,其标准形矩阵为

,由于二次型经正交变换化为标准形,故A与

不仅合同而且相似,由相似矩阵有相同的迹,知1+1+1=3+3+t,故t=-3.
由

故a=-2.
(Ⅱ)对λ=3,由(3E-A)X=0,求出A的两个线性无关特征向量
X1=(1,-1,0)T,X2=(1,0,-1)T.
对λ=-3,由(-3E-A)X=0,求出A的特征向量
X3=(1,1,1)T.
因为λ=3是二重根,对X
1
,X
2
正交化,得
β
1=X
1=(1,-1,0)
T,

再单位化得

,

,

.
令

经X=PY变换后,f=X
T
AX化为
