解答题
已知实二次型f(x
1,x
2,x
3)=x
TAx的矩阵A满足tr(A)=-6.AB=C,其中
问答题
12.用正交变换将二次型化为标准形,并写出所用的正交变换;
【正确答案】由题设AB=C,得

由此知λ
1=0,λ
2=-12是A的特征值,α
1=(1,2,1)
T,α
2=(1,-1,1)
T分别是对应的特征向量.
设A的第3个特征值为λ
3,由λ
1+λ
2+λ
3=tr(A)=-6,得λ
3=6,再设A的对应于λ
3=6的特征向量为α
3=(x
1,x
2,x
3)
T,则由λ
1,λ
2,λ
3互异,有

解得α
3=(-1,0,1)
T.将α
1,α
2,α
3单位化得

【答案解析】
问答题
13.指出方程f(x1,x2,x3)=1表示何种曲面;
【正确答案】由上题知,f(x1,x2,x3)=1的标准方程为
-12y22+6y32=1,
故f(x1,x2,x3)=1表示双曲柱面.
【答案解析】
问答题
14.求出该二次型f(x1,x2,x3).
【正确答案】由第12题可得

由此推得

【答案解析】