问题 问答题

设二次型


经正交变换x=Py化成

,其中x=(x1,x2,x3)T和y=(y1,y2,y3)T是三维列向量,P是3阶正交矩阵.试求常数α,β.

答案

参考答案:变换前后二次型的矩阵分别为
[*]
二次型可以写成f=xTAx和f=yTBy.
由于PTAP=B,P为正交矩阵,故PTAP=B.
因此|λE-A|=|λE-B|,

[*]
λ3-3λ2+(2-α22)λ+(α-β)23-3λ2+2λ,
比较系数得α=β=0.

解析:[评注] 这是二次型标准化中的逆问题,即已知二次型的标准形,反求原二次型中的未知参数,这种逆向思维的命题方式应引起重视.
[考点提示] 经正交变换(注意不是非退化线性变换)化二次型为标准形,前后二次型所对应的矩阵必相似,从而有相同的特征多项式,由此可确定参数α、β.

填空题
单项选择题