Методы решения задач по курсу "Линейная алгебра и геометрия". Кулагина И.В - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Наша поверхность эллипсоид. Осталось найти центр поверхности. Си-
стема уравнений (12.14)
10x 4y + 18 = 0
4x + 12y 4z 24 = 0
4y + 14z 6 = 0
имеет единственное решение O
0
= (1, 2, 1).
Ответ. эллипсоид,
(x
0
)
2
2
+
(y
0
)
2
1
+
(z
0
)
2
2/3
= 1, каноническая система координат:
O
0
= (1, 2, 1), f
1
=
1
3
2
2
1
, f
2
=
1
3
2
1
2
, f
3
=
1
3
1
2
2
.
Задача 12.6. Определить тип поверхности второго порядка, написать ее ка-
ноническое уравнение и найти каноническую систему координат
2x
2
7y
2
4z
2
+ 4xy + 20yz 16zx + 60x 12y + 12z 90 = 0 (12.15)
Решение. Выпишем главную матрицы поверхности второго порядка и най-
дём её характеристический многочлен
A =
2 2 8
2 7 10
8 10 4
,
|AλE| = λ
3
+ I
1
λ
2
I
2
λ + I
3
= λ
3
9λ
2
+ 162λ 15 = (λ 9)(λ + 18)λ.
Собственные значения: λ
1
= 9, λ
2
= 18, λ
3
= 0. Наша поверхность принад-
лежит серии B.
Находим ортонормированный базис из собственных векторов с собствен-
ными значениями λ
1
, λ
2
, λ
3
соответственно
f
1
=
1
3
2
1
2
, f
2
=
1
3
1
2
2
, f
3
=
1
3
2
2
1
Перейдём в систему координат со старым центром 0 = (0, 0, 0) и новым бази-
сом f
1
, f
2
, f
3
. Формула (12.11) преобразования координат вектора принимает
вид:
x
y
z
=
1
3
2 1 2
1 2 2
2 2 1
x
0
y
0
z
0
. (12.16)
40