方法:
1.证明某值(向量)是否为特征值(特征向量),可以带入等式Aa=la,也可以带入特征方程。
2.证明矩阵相似(充要):
1.(具体证明)证明两矩阵特征多项式相同(两矩阵特征值相同,说明他们相似于同一个对角阵,根据相似的传递性) 2.(抽象证明)找可逆的P,P-1AP=L 3.两个矩阵同时相似于第三个矩阵
TT(a,b)=ab=ba 3. 向量的内积表示:
4.判断n阶方阵是否可以对角化:
有n个不同的特征值或n个线性无关的特征向量,则一定能对角化
k重特征值下有k个特征向量,当然,只用验证k>=2的情况,看矩阵A-lI的秩是否等于n-k 4. 线性无关向量组的标准正交化
(a2,b1)b2=a2-b1(b1,b1)
(a3,b1)(a3,b2)b3=a3-b1-b2(b1,b1)(b2,b2)
…
再把b单位化
六、二次型
X=CYTTTf=XAX????Y(CAC)Y 二次型的合同变换:
方法
1. 二次型化为标准型 配方法:
f (x1, x2 ,x3) = 2 x1x2 +2 x1x3 - 6x2x3 形如此类二次型 令
x1=y1+y2,x2=y1-y2,x3=y3
正交变换法(实质是让中间的CTAC变成对角阵): 配方法为什么一定是可退化?因为方程可反解 合同变换法:
X=CY,因此特征值就是标准型的系数
2. 正定矩阵判断(充要条件
XAXT>0)
1. A的特征值全部为正数 2. n元二次型的正惯性指数为n
3. A与I合同(有了标准型,化为规范性,正定,对角线都是正1)
4. A的各阶顺序主子式为正,即:
判断不正定:
矩阵A对角线上的数有一个不>0
3. 探究曲面的形状 平行截割法、旋转法
柱面——少了一个变量,少哪个变量,母线就与哪个变量平行
4. 求旋转曲面的方程
绕着哪个轴旋转,哪个变量不变,把另一个变量替换为不含
所绕轴的两个变量的平方和的平方根(小心正负)
一般地,求曲线在xoy坐标面上的投影柱面,消去z即可,如果让求投影线的方程,则加上z=0,其他做表面同理
5. 判断二次曲面形状
f=ax2+bx2+cx2123=1
1.若a,b,c均>0 a=b=c 球面
有两个相等旋转椭球面 均不相等椭球面
2.一个为负,另外两个为正单叶双曲面 3. 一个为正,另外两个为负双叶双曲面 4.只有一个为0,柱面 5.两个都为0,一对平行平面
此外,还有类似
z=ax2+bx212。
它是抛物面。a,b同号则为圆或椭圆抛物面,异号则为双曲抛物面