- 平面与圆锥面的截线
- 共736题
(1)(本小题满分7分)
选修4-4:矩阵与变换
已知矩阵
,A的一个特征值
,其对应的特征向量是
.
(Ⅰ)求矩阵;
(Ⅱ)求直线在矩阵M所对应的线性变换下的像的方程
(2)
(本小题满分7分)选修4-4:坐标系与参数方程
已知曲线C的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l的参数方程是:
,
求直线l与曲线C相交所成的弦的弦长.
((3)(本小题满分7分)
选修4-5:不等式选讲解不等式∣2x-1∣<∣x∣+1
正确答案
解:(1)①由,得
,解得
……2分
②因为矩阵M所对应的线性变换将直线变成直线(或点),
所以可取直线上的两(0,0),(1,2),…………………………4分
由,
得:点(0,0),(1,3)
在矩阵M所对应的线性变换下的像是(0,0),(5,-7),…………………………6分
从而直线在矩阵M所对应的线性变换下的像的方程为
.…7分
略
已知矩阵A=,a∈R,若点P(2,-3)在矩阵A的变换下得到点P′(3,3).
(1)则求实数a的值;
(2)求矩阵A的特征值及其对应的特征向量.
正确答案
(1)由 =
,∴6-3a=3⇒a=1.
(2)由(1)知A=,则矩阵A的特征多项式为f(λ)=
=(λ-3)(λ+1)
令f(λ)=0,得矩阵A的特征值为-1与3.
当λ=-1时,4x+y=0
∴矩阵A的属于特征值-1的一个特征向量为 ;
当λ=3时,y=0,
∴矩阵A的属于特征值3的一个特征向量为 .
方程组的增广矩阵是______.
正确答案
由题意,方程组为 ,
故其增广矩阵为.
故答案为.
求函数y=x2在矩阵M=变换作用下的解析式.
正确答案
y=x2
设函数y=x2图象上一点(x,y)在M对应变换的作用下变为(x',y'),则=
=
⇒x=x',y=4y',代入y=x2,得y'=
x'2,即y=
x2.
对于,定义一个如下数阵:
其中对任意的,
,当
能整除
时,
;当
不能整除
时,
.设
.
(Ⅰ)当时,试写出数阵
并计算
;
(Ⅱ)若表示不超过
的最大整数,求证:
;
(Ⅲ)若,
,求证:
.
正确答案
(Ⅰ)解:依题意可得,
.
.
(Ⅱ)解:由题意可知,是数阵
的第
列的和,
因此是数阵
所有数的和.
而数阵所有数的和也可以考虑按行相加.
对任意的,不超过
的倍数有
,
,…,
.
因此数阵的第
行中有
个1,其余是
,即第
行的和为
.
所以.
(Ⅲ)证明:由的定义可知,
,
所以.
所以.
考查定积分,
将区间分成
等分,则
的不足近似值为
,
的过剩近似值为
.
所以.
所以.
所以.
所以.
略
二阶矩阵;
(1)求点在变换M作用下得到的点
;
(2)设直线在变换M作用下得到了直线
,求
的方程.
正确答案
(1),(2)
.
试题分析:(1)因为点在变换M作用下得到的点
,设
,则
∴解得
(2)设直线l上任一点为
,点P在M的作用下得到点
在m上,则有
且
,∴
即
即为所求直线方程.
解:(1)设则
3分
∴解得 6分
(2)设直线l上任一点为,点P在M的作用下得到点
在m上则
且
12分
∴即
即为所求直线方程 14分
已知,若矩阵
所对应的变换把直线
:
变换为自身,求
.
正确答案
.
试题分析:在直线上任取一点
,它在矩阵
对应的变换作用下变换成点
,由
列方程组求出
,可得矩阵
,进而可求出
.
试题解析:对于直线上任意一点
,在矩阵
对应的变换作用下变换成点
,
则,因为
,所以
, 2分
所以解得
4分
所以, 6分
所以. 7分
选修4-2:矩阵与变换
已知二阶矩阵A有特征值及对应的一个特征向量
和特征值
及对应的一个特征向量
,试求矩阵A.
正确答案
设矩阵
,这里
,
因为是矩阵A的属于
的特征向量,则有
①, ………4分
又因为是矩阵A的属于
的特征向量,则有
②, ………6分
根据①②,则有 ………………………………………………………………8分
从而因此
, …………………………………………10分
略
当兔子和狐狸处于同一栖息地时,忽略其他因素,只考虑兔子数量和狐狸数量的相互影响,为了简便起见,不妨做如下假设:
(1)由于自然繁殖,兔子数每年增长10%,狐狸数每年减少15%;
(2)由于狐狸吃兔子,兔子数每年减少狐狸数的0.15倍,狐狸数每年增加兔子数的0.1倍;
(3)第n年时,兔子数量Rn用表示,狐狸数量用Fn表示;
(4)初始时刻(即第0年),兔子数量有R0=100只,狐狸数量有F0=30只.
请用所学知识解决如下问题:
(1)列出兔子与狐狸的生态模型;
(2)求出Rn、Fn关于n的关系式;
(3)讨论当n越来越大时,兔子与狐狸的数量是否能达到一个稳定的平衡状态,说明你的理由.
正确答案
(1)∵兔子数每年增长10%,狐狸数每年减少15%,兔子数每年减少狐狸数的0.15倍,狐狸数每年增加兔子数的0.1倍
∴(n≥1)…4’
(2)设=
,M=
∴=M
=M(M
)=…=Mn
又矩阵M的特征多项式f(λ)==λ2-1.95λ+0.95=(λ-1)(λ-0.95)
令f(λ)=0得:λ1=1,λ2=0.95
特征值λ1=1对应的一个特征向量为=
特征值λ2=0.95对应的一个特征向量为=
…6’
且=
=70
-110
=70
-110
∴=Mnα0=70
-110
=70
-110•0.95n
=
∴…14’
(3)当n越来越大时,0.95n越来越接近于0,Rn,Fn分别趋向于常量210,140.即随着时间的增加,兔子与狐狸的数量逐渐增加,当时间充分长后,兔子与狐狸的数量达到一个稳定的平衡状态.…2’
已知矩阵A=,点M(-1,-1),点N(1,1).
(1)求线段MN在矩阵A对应的变换作用下得到的线段M′N′的长度;
(2)求矩阵A的特征值与特征向量.
正确答案
(1)由=
,
=
,
所以M′(-3,-4),N′(3,4)
所以M′N′==10
(2)f(λ)==(λ-3)(λ-4)=0
得矩阵A特征值为λ1=3,λ2=4,分别将λ1=3,λ2=4代入方程组可解得矩阵A
属于特征值λ1=3的特征向量为
α
1=,当属于特征值λ2=4的特征向量为
α
2=.
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