線性代數二次型f X1,X2,X3 2X1X2 2X2X3的矩陣是

2021-03-28 07:29:50 字數 4101 閱讀 5262

1樓:匿名使用者

二次型 f(x1,x2,x3) = 2x1x2+2x2x3 的矩陣是 a =

[0 1 0]

[1 0 1]

[0 1 0]

【線性代數】用配方法將二次型f(x1,x2,x3)=x1^2+2x3^2+2x1x3化為標準型,並寫出變換矩陣

2樓:小樂笑了

^f(x1,x2,x3)

=x1^2+2x3^2+2x1x3

=(x1+x3)^2+x3^2

令y1=x1+x3

y2=x2

y3=y3

則f(x1,x2,x3)

=y1^2+y3^2

=g(y1,y2,y3)

x=py

其中變換矩陣p是

1 0 -1

0 1 0

0 0 1

線性代數求解!二次型f(x1,x2,x3)=2(x1^2+x2^2+x3^2+x1x2+x1x3+x2x3)

3樓:匿名使用者

解: a=

2 1 1

1 2 1

1 1 2

|a-λ

e| =

2-λ 1 1

1 2-λ 1

1 1 2-λ

c1+c2+c3

4-λ 1 1

4-λ 2-λ 1

4-λ 1 2-λ

r2-r1,r3-r1

4-λ 1 1

0 1-λ 0

0 0 1-λ

= (4-λ)(1-λ)^2.

所以a的特徵值為 4,1,1

a-4e=

-2 1 1

1 -2 1

1 1 -2

-->r3+r1+r2, r1+2r2

0 -3 3

1 -2 1

0 0 0

-->0 1 -1

1 -2 1

0 0 0

-->0 1 -1

1 0 -1

0 0 0

得(a-4e)x=0的基礎解系為 α1=(1,1,1)^t.

同樣, a-e =

1 1 1

1 1 1

1 1 1

-->1 1 1

0 0 0

0 0 0

得(a-e)x=0的基礎解系為 α2=(1,-1,0)^t,α3=(1,1,-2)^t.

α1,α2,α3已兩兩正交,單位化後構成矩陣t=1/√3 1/√2 1/√6

1/√3 -1/√2 1/√6

1/√3 0 -2/√6

則x=ty是正交變換, 且二次型化為 f=4y1^2+y2^2+y3^2

因為二次型的正慣性指數為3(等於n), 所以是正定的.

線性代數題急 求乙個正交變換x=py,將二次型f(x1,x2,x3)=5x1^2+5x2^2+2x3^2-8x1x2-4x1x2+4x2x3化為標準型。

4樓:匿名使用者

解: 二次型的矩陣 a =

5 -4 -2

-4 5 2

-2 2 2

|a-λe| =

5-λ -4 -2

-4 5-λ 2

-2 2 2-λ

r1+2r3,r2-2r3

1-λ 0 2(1-λ)

0 1-λ -2(1-λ)

-2 2 2-λ

c3+2c2

1-λ 0 2(1-λ)

0 1-λ 0

-2 2 6-λ

= (1-λ)[(1-λ)(6-λ)+4(1-λ)]= (1-λ)^2(10-λ)

所以 a 的特徵值為 λ1=λ2=1,λ3=10.

(a-e)x=0 的基礎解系為: a1=(1,1,0)',a2=(1,0,2)'

正交化得: b1=(1,1,0)',b2=(1/2)(1,-1,4)'

單位化得: c1=(1/√2,1/√2,0)',c2=(1/√18,-1/√18,4/√18)'

(a-10e)x=0 的基礎解系為: a3=(-2,2,1)'

單位化得: c3=(-2/3,2/3,1/3)'

令p=(c1,c2,c3)=

1/√2 1/√18 -2/3

1/√2 -1/√18 2/3

0 4/√18 1/3

則 p為正交矩陣

x=py是正交變換, 使

f = y1^2+y2^2+10y3^2

線性代數計算題 求乙個正交變換,將下列二次型化為標準f(x1,x2,x3)=2x1^2+2x2^+2x3^2+2x1x2+2x1x3+2x2x3

5樓:小小

^f(x1,x2,x3) = (x1+x2)^2 + (x2+x3)^2 + (x1+x3)^2

設y1 = x1 + x2

y2 = x2 + x3

y3 = x1 + x3

然後用y表示x就行

x1 = 1/2 (y3-y2 +y1)

x2 = 1/2 (y1-y3+y2)

x3 = 1/2 (y1-y2+y3)

然後寫成x = p y

p就是所求正交變換

6樓:司徒清安希倩

是的,y1和y2只是代表變數的符號,

比如也可以寫成

3x^2+3y^2

關鍵是它們的係數必須分別取0,3,3

需要注意的是所用的變換x=

py,要與最終結論對應起來.

若p的列向量分別屬於特徵值0,3,3

則結果就應該是3y2²+3y3²

兩個線性代數問題 1.用正交變換x=py化二次型f(x1,x2,x3)=2x1^2+5x2^2+5x3^2+4x1x2-4x1x3-8x2x3934標準...

7樓:匿名使用者

a的特徵值為: 10,1,1

特徵向量分別為 a1=(1,2,-2)',a2=(2,-1,0)',a3=(2,4,5)--已正交

p=1/3 2√5 2/√45

2/3 -1√5 4/√45

-2/3 0 5/√45

則x=py是正交變換,且 f=10y1^2+y2^2+y3^2字數限制 無奈

大學數學,線性代數!急!設二次型 f(x1,x2)= 2x1^2 -4x1x2+5x2^2,求正交變換 x=py 將二次型化為標準形

8樓:匿名使用者

【解答】 (計算過程略)

1、求二次型矩陣a的特徵值,解特徵方程|λe-a|=0解得特徵值λ1=1,λ2=6

2、當λ=1時,求特徵向量為α1=(2,1)t當λ=6時,求特徵向量為α2=(-1,2)t3、由於是實對稱矩陣,所以不同特徵值的特徵向量已經正交,所以只需單位化

β1=(2/√5,1/√5)t,β2=(-1/√5,2/√5)t4、那麼令p=(β1,β2)經正交變換x=py,二次型化為標準型f(x1,x2)=xtax=ytby=y1²+6y2²【評注】

二次型正交變換化為標準型步驟為:

1、寫出二次型矩陣a

2、求矩陣a的特徵值

3、求矩陣a的特徵向量

4、改造特徵向量(單位化,schmidt正交化)β1,β2,...

5、構造正交矩陣p=(β1,β2,...,βn)則經過座標換x=py,得

xtax=ytby=λ1y1²+λ2y2²+...+λnyn²【注意】

特徵值的順序與正交矩陣p中對應的特徵向量的順序是一致的。

newmanhero 2023年4月10日20:31:13

希望對你有所幫助,望採納。

線性代數 正定二次型 f=x1^2+tx2^2+3x3^2+2x1x2-2x1x3+2x2x3 是正定二次型,求t的取值範圍

線性代數二次型問題,關於線性代數二次型問題

為什麼沒有高畫質圖?看不清啊 a2 2a 0,那麼a的特徵值 也滿足 2 2 0,0或2。正慣性指數是正特徵值的個數,那就是兩個2。其餘的只能是0了。關於線性代數二次型問題 答案是3,二次型的標準型為 f y12 y22 y32 其中y1 x1 x2 y2 x2 x3 y3 x3 x1 正的平方項有...

線性代數 二次型,線性代數二次型的標準型,規範型的區別 請詳細說明,謝謝了

前面的矩陣相似對角化學了吧?就是乙個矩陣相似於其特徵值組成的對角陣。其特徵值對應特徵向量組成矩陣為p,p 1ap b,還記得這個吧。二次型這個完全是一回事 現在來說一下二次型是什麼,二次型就是實對稱陣。先說下實對稱陣的2個重要特點 1,實對稱陣必然可以相似對角化 2,實對稱陣可以用正交矩陣相似對角化...

如圖,線性代數二次型問題,線性代數關於二次型的基礎問題如圖所示

0的特徵bai向量的求解,是由於ab 0 令b du1,2,3 則b的列向量都是zhiax 0的解dao,由於內b的秩是2,則ax 0至少有容兩個線性無關的解向量,又0是二重特徵值,那麼這兩個線性無關的解向量就是a對應0的兩個線性無關的特徵向量。即b的兩個線性無關的列向量就是0的特徵向量。至於1的特...