- 平面与圆锥面的截线
- 共736题
求矩阵的特征值及对应的特征向量.
正确答案
特征多项式f(λ)==(λ-2)2-1=λ2-4λ+3,(3分)
由f(λ)=0,解得λ1=1,λ2=3.(6分)
将λ1=1代入特征方程组,得⇒x+y=0.
可取为属于特征值λ1=1的一个特征向量.(8分)
将λ2=3代入特征方程组,得⇒x-y=0.
可取为属于特征值λ2=3的一个特征向量.
综上所述,矩阵有两个特征值λ1=1,λ2=3;属于λ1=1的一个特征向量为
,
属于λ2=3的一个特征向量为.(10分)
行列式(A>0)按第一列展开得
M11-2M21+M31,记函数f(x)=M11+M21,且f(x)的最大值是4.
(1)求A;
(2)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标扩大为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在(-
,
)上的值域.
正确答案
(1)由题意,M11==Asinxcosx=
sin2x,M21=-
=-Acos2x+
=-
cos2x…(2分)
∴f(x)=sin2x-
cos2x=
sin(2x-
)…(3分)
∴fmax==4,∴A=4
…(1分)
(2)向左移得y=4sin(2x-
),…(2分)
横坐标变为原来2倍得g(x)=4sin(x-)…(1分)
∵x∈(-,
),∴x-
∈(-
,
)…(1分)
∴g(x)=4sin(x-)∈(-2,4]…(3分)
给定矩阵M=,N=
及向量e1=
,e1=
.
(1)证明M和N互为逆矩阵;
(2)证明e1和e2都是M的特征向量.
正确答案
(1)因为MN==
,NM=
=
,
所以M和N互为逆矩阵.(4分)
(2)向量e1=在M的作用下,其像与其保持共线,即
=
=
,
向量e2=在M的作用下,其像与其保持共线,即
=
,
所以e1和e2是M的特征向量.(10分)
附 加 题:求矩阵A=的特征值及对应的特征向量.
正确答案
特征多项式 f(λ)==λ(λ-2)+3=λ2-2λ+3,(3分)
由f(λ)=0,解得λ1=1,λ2=3.(6分)
将λ1=1代入特征方程组,得 ⇒x+y=0.
可取 为属于特征值λ1=1的一个特征向量.(8分)
将λ2=3代入特征方程组,得 ⇒x-y=0.
可取 为属于特征值λ2=3的一个特征向量.
综上所述,矩阵有两个特征值λ1=1,λ2=3;属于λ1=1的一个特征向量为
,
属于λ2=3的一个特征向量为 .(10分)
(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换
已知矩阵,其中
R,若点P(1,1)在矩阵A的变换下得到点P′(0,-3),求矩阵A的特征值及特征向量.
正确答案
3, ;-1,
由题意得: …………2分
特征值3对应特征向量为…………5分
特征值-1对应特征向量为…………7分
求的值.
正确答案
=(-2)•0•3+4•5•5+(-5)•4•5-5•0•5-5•4•(-2)-4•(-5)•3=100.
求在矩阵A=对应的变换作用下得到点(1,0)的平面上点M的坐标.
正确答案
设M(x,y)
则
=
,
∴
解得
∴M(-1,2)
求矩阵M=的特征值和特征向量.
正确答案
特征多项式f(λ)==λ2-2λ-8,(3分)
由f(λ)=0,解得λ1=4,λ2=-2.(6分)
将λ1=4代入特征方程组,得 5x1-2y1=0.
可取 为属于特征值λ1=4的一个特征向量.(8分)
将λ2=-2代入特征方程组,得 x+2y=0.
可取 为属于特征值λ2=-2的一个特征向量.
综上所述,矩阵M有两个特征值λ1=4,λ2=-2;属于λ1=4的一个特征向量为 ,
属于λ2=-2的一个特征向量为 .(10分)
设矩阵M是把坐标平面上的点的横坐标伸长到原来的3倍,纵坐标伸长到原来的2倍的伸压变换矩阵.
(1)求逆矩阵M-1;
(2)求椭圆+
=1在矩阵M-1作用下变换得到的新曲线的方程.
正确答案
(1)M-1=.(5分)
(2)任意选取椭圆+
=1上的一点P(x0,y0),它在矩阵M-1=
对应的变换下变为P'(x0′,y0′),则有=
,故
.
又因为点P在椭圆+
=1上,所以
+
=1,即有
+
=1,
因此x0'2+y0'2=1.
从而椭圆+
=1在M-1的作用下的新曲线的方程为x2+y2=1.(10分)
已知矩阵M=,向量
=
.
(1)求矩阵M的特征向量;
(2)计算M50.
正确答案
(1)矩阵M的特征多项式为f(λ)==(λ-2)2-4=0,…(3分)
所以λ1=0,λ2=4,设对应的特征向量为α1=,α2=
.
由Mα1=λ1α1,Mα2=λ2α2,可得2x1+y1=0,2x2-y2=0,
所以矩阵M的一个特征向量为α1=,α2=
.…(7分)
(2)令β=mα1+nα2,则=m
+n
,解得m=-
,n=
,…(9分)
所以M50β=M50(-α1+
α2)
=-(M50α1)+
(M50α2)
=-(λ150α1)+
(λ250α2)
=•450
=
. …(14分)
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