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対角化の応用:標準形について

対角化の応用:標準形についてです。 aX^2 +bXY+cY^2 =αX’^2+ βY’^2 対角化行列は α0 0β であるが、固有値がどっちがαか、どっちが βか、どう決めるか? 例:6X^2 -4XY+9Y^2の標準形を求めよう。 固有値は5と10なので、 固有ベクトルは 5  0 0 10 にしたんだ。 かえって、教科書の答えは 10 0  0 5 なぜなのですか? 5X’^2+ 10Y’^2じゃなくて、 10X’^2+ 5Y’^2が答えです。

みんなの回答

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

数学はまったく素人ですが苦手とした者として、理解に苦労する人に同情し、一応コメントします。 >固有値は5と10なので、固有ベクトルは >5  0 >0 10 >にしたんだ。 は誤りで、質問者さんが書かれたものは対角化した行列です。固有ベクトルは(1/√5, -2/√5), (2/√5,1/√5)になります。(±の自由度はありますが)これを並べた行列、および並べ方を転置した行列(直交行列はこれは逆行列になります。)でもとの対称行列を挟んで対角化しますが、並べ順は自由です。 1/√5 2/√5 -2/√5 1/√5 とその転置行列で対角化すれば左上が10になり右下が5になります。 順序を変えて 2/√5 1/√5 1/√5 -2/√5 とその転置行列で挟めば左上が5、右下が10になります。 楕円の方程式を長軸と短軸がx軸、y軸になるようにせよ、と言われたとき、長軸をx軸にしても、短軸をx軸にしてもよいようなものです。 あまり本質を捉えていない説明かも知れませんがご参考まで。

  • kabaokaba
  • ベストアンサー率51% (724/1416)
回答No.1

公式にあてはめて計算してるだけ? 理屈が分かってればどっちでもいいのは自明だから 大学の教科書はそういうところまではケアしない. というか,答えがあるだけ珍しい,

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