题目
设A为3阶实对称矩阵,α1=(1,一1,一1)T,α2=(一2,1,0)T是齐次线性方程组Ax=0的基础解系,且矩阵A一6E不可逆,则1、求齐次线性方程组(A一6E)x=0的通解;2、求正交变换X=Qy将二次型xTAx化为标准形;3、求(A一3E)100。
设A为3阶实对称矩阵,α1=(1,一1,一1)T,α2=(一2,1,0)T是齐次线性方程组Ax=0的基础解系,且矩阵A一6E不可逆,则
1、求齐次线性方程组(A一6E)x=0的通解;
2、求正交变换X=Qy将二次型xTAx化为标准形;
3、求(A一3E)100。
题目解答
答案
1、因为矩阵A一6E不可逆,所以λ=6是矩阵A的一个特征值;另一方面,因为α1,α2是齐次线性方程组Ax=O的基础解系,所以λ=0是矩阵A的二重特征值,所以A的特征值为0,0,6。齐次线性方程组(A一6E)x=0的通解是矩阵A的属于特征值λ=6的特征向量。因为A为3阶实对称矩阵,从而属于不同特征值的特征向量正交。设α3=(x1,x2,x3)T是矩阵A的属于特征值λ=6的一个特征向量,则(α1,α3)=0,(α2,α3)=0,解得α3=(一1,一2,1)T,所以齐次线性方程组(A一6E)x=0的通解为kα3,k为任意常数。
2、下将向量组α1,α2,α3正交化。令β1=α1,β2=α2一
β1=(一1,0,一1)T,β3=α3,下将向量组β1,β2,β3单位化。令ξ1=
。令
则二次型xTAx在正交变换x=Qy下的标准形为6y32。



3、
