高考數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí)練習(xí)選修4-2 矩陣與變換
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高考數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí)練習(xí)選修4-2 矩陣與變換
選修4-2 矩陣與變換1已知矩陣A,B,C,求滿足AXBC的矩陣X.解 AXBC,所以(A1A)XB·B1A1CB1而A1AXB·B1EXBB1X(BB1)X,所以XA1CB1因?yàn)锳1,B1,所以XA1CB1.2設(shè)圓F:x2y21在(x,y)(x,y)(x2y,y)對應(yīng)的變換下變換成另一圖形F,試求變換矩陣M及圖形F的方程解 ,M.圓上任意一點(diǎn)(x,y)變換為(x,y)(x2y,y),來源:Z#xx#k.Com,即.x2y21,(x2y)2(y)21.即F的方程為(x2y)2y21.(1)求實(shí)數(shù)a、b、c、d的值;(2)求直線y3x在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下的像的方程解(1)由題設(shè)得:解得(2)矩陣M對應(yīng)的線性變換將直線變成直線(或點(diǎn)),可取直線y3x上的兩點(diǎn)(0,0),(1,3),得點(diǎn)(0,0),(1,3)在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下的像是點(diǎn)(0,0),(2,2)從而,直線y3x在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下的像的方程為yx.4已知二階矩陣A,矩陣A屬于特征值11的一個特征向量為a1,屬于特征值24的一個特征向量為a2,求矩陣A.解由特征值、特征向量定義可知,Aa11a1,即 1×,得同理可得解得a2,b3,c2,d1.因此矩陣A.5設(shè)矩陣M(其中a>0,b>0)(1)若a2,b3,求矩陣M的逆矩陣M1;(2)若曲線C:x2y21在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下得到曲線C:y21,求a、b的值解(1)設(shè)矩陣M的逆矩陣M1,則MM1.又M. .2x11,2y10,3x20,3y21,即x1,y10,x20,y2,故所求的逆矩陣M1.(2)設(shè)曲線C上任意一點(diǎn)P(x,y),它在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下得到點(diǎn)P(x,y),則,即又點(diǎn)P(x,y)在曲線C上,y21.則b2y21為曲線C的方程又已知曲線C的方程為x2y21,故又a>0,b>0,6給定矩陣M,N,向量.(1)求證:M和N互為逆矩陣;(2)求證:向量同時是M和N的特征向量;(3)指出矩陣M和N的一個公共特征值解 (1)證明:因MN,且NM,所以M和N互為逆矩陣(2)證明:因?yàn)镸,所以是N的特征向量因?yàn)镹,所以是N的特征向量(3)由(2)知,M對應(yīng)于特征向量的特征值為1,N對應(yīng)于特征向量的特征值也為1,故1是矩陣M和N的一個公共特征值