解答题 已知A=
问答题 8.求实数a的值;
【正确答案】1 因为r(ATA)=r(A),对A施以初等行变换

可见当a=-1时,r(A)=2,所以a=-1.
2 若直接由矩阵ATA的秩为2来确定a,对ATA施以初等行变换:
ATA
【答案解析】
问答题 9.求正交变换x=Qy将f化为标准形.
【正确答案】由于a=-1,所以ATA

矩阵ATA的特征多项式为
|λE-ATA|

=(λ-2)(λ2-6λ)=λ(λ-2)(λ-6),
于是得ATA的特征值为λ1=2,λ2=6,λ3=0.
对于λ1=2,由求方程组(2E-ATA)x=0的一个非零解,
可得属于λ1=2的一个单位特征向量(1,-1,0)T
对于λ2=6,由求方程组(6E-ATA)x=0的一个非零解,
可得属于λ2=6的一个单位特征向量(1,1,2)T
对于λ3=0,由求方程组(ATA)X=0的一个非零解,
可得属于λ3=0的一个单位特征向量(1,1,-1)T
令矩阵
【答案解析】