线性代数 由二次型化为标准型,什么情况需要单位化正交化,什么时候不用?谢谢!!

2024-11-29 03:58:09
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回答(1):

看特征值1)如果求出的特征值都是单根,则这些特征值的特征向量都是彼此正交的(有定理),此时只需分别单位化即可。2)如果求出的特征值中有重根,则这些特征值的特征向量之间不一定正交,此时需进行单位正交化。

回答(2):

我们以二次型矩阵A的特征矩阵为基础,利用正交化法进行变换,思路是正交矩阵(AAT=E)的转置等于逆,利用正交矩阵使A对角化(以特征值为对角线元素的对角矩阵)。
注意:正交矩阵不同列内积均为0,也就是列向量正交,且每列元素平方和均为1,也就是单位化,矩阵列向量正交不代表矩阵就是正交矩阵!
分两种情况:
二次型矩阵A是实对称矩阵(必可对角化),如果其特征值λ互异,那么对应特征向量必正交(对角称矩阵的性质),由其构成的矩阵只需单位化(列向量分别除以模),就可得到正交变换矩阵;
否则,二次型矩阵A相同特征值对应的特征向量,取基础解系,与其它互异特征值对应的特征向量一起构成矩阵,只需对基础解系施密特正交变换(正交化),然后对矩阵单位化(勿忘!)。
变换的结果是特征值λ为系数的标准型。