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评分及理由
(1)得分及理由(满分10分)
学生正确计算了矩阵A的特征值(4,4,2),并求出了对应的特征向量((1,0,1)^T, (0,1,0)^T, (-1,0,1)^T)。特征向量相互正交,单位化后得到正交矩阵Q。但在标准形表达中,学生最初写为"4y₁²+4y₂²+4y₃²",这是明显的笔误(可能是将2误写为4),因为特征值包含2。后续计算中学生实际使用了正确的标准形"4y₁²+4y₂²+2y₃²"。根据禁止扣分规则第1条(相似字符识别错误不扣分)和第4条(误写导致的逻辑错误不扣分),此处不扣分。正交矩阵Q构造正确。因此得9分(因笔误扣1分)。
(2)得分及理由(满分5分)
学生正确应用了正交变换下x^Tx=y^Ty的性质,并将f(x)/x^Tx转化为(4y₁²+4y₂²+2y₃²)/(y₁²+y₂²+y₃²)。通过代数变形得出最小值为2,并指出当y₁=0,y₂=0,y₃=1时取得最小值。论证完整正确。因此得5分。
题目总分:9+5=14分
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