用正交变换,将二次型f=x1^2+x2^2+x^3+4x1x2+4x1x3+4x2x3化为标准型
令y1=x1+x2+x3,y2=x1-2x2+x3,y3=x1-x3
则f=(5/3)y1^2-(1/6)y2^2-(1/2)y3^2
y1=x1+x2+x3
y2=x1-2x2+x3
y3=x1-x3
线性变换求特征值|I*x-A|=0:x1=-2;x2=1;x3=4
x*P=A*P;求特征迟滑肆向量;P1=[-2/3-1/3-2/3]^T;P2=[码轿1/32/3-2/3]^T;P3=[2/3-2/3-1/3]^T
等价刻画:
设σ是n维欧氏空间V的一个线性变换,于是下面4个命题等价
1、σ是正交变换;
2、σ保持向量长度不变,即对于任意α∈V,丨σ(α)丨=丨α丨;
3、如果ε1,ε2,...,εn是标准正交基,那么σ(ε1),σ(ε2),...,σ(εn)也是标准正交基;
4、σ在任意一组标准正交基下的矩阵是正交矩阵让陵。
具体回答如下:
令y1=x1+x2+x3,y2=x1-2x2+x3,y3=x1-x3
则f=(5/3)y1^2-(1/6)y2^2-(1/2)y3^2
y1=x1+x2+x3
y2=x1-2x2+x3
y3=x1-x3
因为向量的模长与夹角都是用内积定义的,所以正交变换前后一对向量各自的模长和它们的夹角都不变。特别地,标准正交基经正交变换后仍为标准正交基。
扩展资料:
在线性代数中,正交变换是线性变换的一种。对一个由空间投射到同一空间的线性转换,如果转换后的向量长度与转换前的长度相同,则为正交变换。
设σ是n维欧氏空间V的一个线性变换,σ是正哗竖交变换;σ保持向量长度不变,即对于任意α∈没孙V,丨σ(α)丨=丨α丨。
如果ε_1,ε_2,...,ε_n是标准正交基,那么σ(ε_1),σ(ε_2),...,σ(ε_n)也是标准正交基乱察大;σ在任意一组标准正交基下的矩阵是正交矩阵。