(2015年)设二次型f(χ 1 ,χ 2 ,χ 3 )在正交变换χ=Py下的标准形为2y 1 2 +y 2 2 -y 3 2 ,其中P=(e 1 ,e 2 ,e 3 ).若Q=(e 1 ,-e 3 ,e 2 ),则f(χ 1 ,χ 2 ,χ 3 )在正交变换χ=Qy,下的标准形为 【 】
【正确答案】 A
【答案解析】解析:设二次型的矩阵为A,则由题意知矩阵P的列向量e 1 ,e 2 ,e 3 是矩阵A的标准正交的特征向量,对应的特征值依次是2,1,-1.即有 Ae 1 =2e 1 ,Ae 2 =2e 2 ,Ae 3 =2e 3 从而有 AQ=A(e 1 ,-e 3 ,e 2 )=(Ae 1 ,-Ae 3 ,Ae 2 )=(2e 1 ,-(-e 3 ),e 2 ) =(e 1 ,-e 3 ,e 2 ) 矩阵Q的列向量e 1 ,-e 3 ,e 2 仍是A的标准正交的特征向量,对应的特征值依次是2,-1,1.矩阵Q是正交矩阵,有Q -1 =Q T ,上式两端左乘Q -1 .得 Q -1 AQ=Q T AQ=