(1)由于此时y12+y22=x12+x22,
又因为是在x12+x22=1的条件下,有y12+y22=x12+x22=+x22≤1(x2=±1时取最大值),
所以此时有||f||=1;…(4分)
(2)由f(x1,x2)=(x1+x2,x1-x2)=λ(x1,x2),可得:,
解此方程组可得:(λ-1)(λ+1)=1,从而λ=±.
当λ=时,解方程组,此时这两个方程是同一个方程,
所以此时方程有无穷多个解,为=m(+1,1)(写出一个即可),其中m∈R且m≠0.
当λ=-时,同理可得,相应的=m(1-,1)(写出一个即可),其中m∈R且m≠0.…(9分)
(3)解方程组 | a1x1+a2x2=λx1 | b1x1+b2x2=λx2 |
| |
,可得x1(a1-λ,b1)+x2(a2,-b1-λ)=0
从而向量(a1-λ,b1)与(a2,-b1-λ)平行,
从而有a1,a2,b1,b2应满足:(a1-b2)2+4a2b1=0.
当f()=λ时,f有唯一的特征值,且||f||=|λ|.具体证明为:
由f的定义可知:f(x1,x2)=λ(x1,x2),所以λ为特征值.
此时a1=λ,a2=0,b1=0,b2=λ满足:(a1-b2)2+4a2b1=0,所以有唯一的特征值.
在x12+x22=1的条件下(λx1)2+(λx2)2=λ2,从而有||f||=|λ|.…(14分)