解答题 设齐次线性方程组(2E-A)x=0有通解x=kξ1=k(-1,1,1)T,其中k是任意常数,A是二次型f(x1,x2,x3)=xTAx对应的矩阵,且r(A)=1.
问答题     问η1=(1,1,0)T,η2=(1,-1,0)T是否是方程组Ax=0的解向量,并说明理由;
 
【正确答案】解:A是二次型对应的矩阵,故AT=A.由(2E-A)x=0有通解x=kξ1=k(-1,1,1)T,知A有特征值λ=2,且A的对应于λ=2的线性无关的特征向量为ξ1=(-1,1,1)T.由r(A)=1,知λ=0是A的二重特征值. Ax=0的非零解向量即是A的对应于λ=0的特征向量,其应与对应于λ=2的特征向量正交. 因内积,故η1是Ax=0的解向量,即η1是A的对应于λ=0的特征向量. 而内积,故η2不是Ax=0的解向量.
【答案解析】
问答题     求二次型f(x1,x2,x3).
 
【正确答案】解:求二次型即求其对应的矩阵. 法一 求对应于λ=0的线性无关的特征向量.设为ξ=(x1,x2,x3)T,由,解得ξ2=η1=(1,1,0)T,ξ3=(1,0,1)T(ξ2,ξ3线性无关),则得, 则, 故二次型 法二 求对应于λ=0的正交的特征向量,设为ξ=(x1,x2,x3)T,由,解得ξ2=(1,1,0)T,ξ4=(1,-1,2)T,并将ξ1,ξ2,ξ4单位化后合并成正交阵,有 则有, 故二次型
【答案解析】