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题型:简答题
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简答题

选修4-2:矩阵与变换

已知圆C:x2+y2=1在矩阵(a>0,b>0)对应的变换作用下变为椭圆=1,求a,b的值.

正确答案

解:设P(x,y)为圆C上的任意一点,在矩阵A对应的变换下变为另一个点P‘(x',y'),

则 ,即…(4分)

又因为点P'(x',y')在椭圆上,所以 

由已知条件可知,x2+y2=1,所以 a2=9,b2=4.

因为 a>0,b>0,

所以 a=3,b=2. …(10分)

解析

解:设P(x,y)为圆C上的任意一点,在矩阵A对应的变换下变为另一个点P‘(x',y'),

则 ,即…(4分)

又因为点P'(x',y')在椭圆上,所以 

由已知条件可知,x2+y2=1,所以 a2=9,b2=4.

因为 a>0,b>0,

所以 a=3,b=2. …(10分)

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题型:简答题
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简答题

已知直线l:4x-2y+5=0与x轴,y轴分别交于A,B两点,矩阵M=所对应的变换为TM(a,b∈R).

(1)求点A,B在TM作用下所得到的点A‘,B'的坐标;

(2)若变换TM把直线l变换为自身,求M.

正确答案

解:(1)A(0,),B(-,0),设A′(m,n ),B′(m′,n′)

∴A′(),B′().

(2)在直线l上任取一点P(x,y),设点P在TM的变换下变为点P′(x′,y′),

则[][]=[],,所以点P′(3x+ay,bx-y),

∵点P′在直线l上,∴4(3x+ay)-2(bx-y)+5=0,即(12-2b)x+(4a+2)y+5=0,

∵方程(12-2b)x+(4a+2)y+5=0即为直线l的方程4x-2y+5=0,

,解得

∴M=

解析

解:(1)A(0,),B(-,0),设A′(m,n ),B′(m′,n′)

∴A′(),B′().

(2)在直线l上任取一点P(x,y),设点P在TM的变换下变为点P′(x′,y′),

则[][]=[],,所以点P′(3x+ay,bx-y),

∵点P′在直线l上,∴4(3x+ay)-2(bx-y)+5=0,即(12-2b)x+(4a+2)y+5=0,

∵方程(12-2b)x+(4a+2)y+5=0即为直线l的方程4x-2y+5=0,

,解得

∴M=

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题型:简答题
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简答题

本题(1)、(2)、(3)三个选答题,每小题7分,任选2题作答,满分14分,如果多做,则按所做的前两题计分.

(I)选修4-2:矩阵与变换

已知矩阵:x-y+4=0经矩阵A所对应的变换得直线l2,直线l2又经矩阵B所对应的变换得到直线l3:x+y+4=0,求直线l2的方程.

(II)选修4-4:坐标系与参数方程

求直线截得的弦长.

(III)选修4-5:不等式选讲

若存在实数x满足不等式|x-4|+|x-3|<a,求实数a的取值范围.

正确答案

解:(1)(本小题满分7分)

解:

得l1变换到l3的变换公式,…(2分)则2ax+by+4=0即直线l1:x-y+4=0,

则有,b=-1…(4分)

此时,同理可得l2的方程为2y-x+4=0

即x-2y-4=0.…(7分)

(2)(本小题满分7分)

解:直线的普通方程为x+y+1=0…(2分)

曲线即圆心为(1,-1)半径为4的圆  …(4分)

则圆心(1,-1)到直线x+y+1=0的距离d=…(5分)

设直线被曲线截得的弦长为t,则t=2

∴直线被曲线截得的弦长为…(7分)

(3)(本小题满分7分)

解:∵|x-4|+|x-3|≥|(x-4)-(x-3)|…(2分)∴y=|x-4|+|x-3|的最小值为1   …(4分)

又因为原不等式有实数解,所以a的取值范围是(1,+∞).…(7分)

解析

解:(1)(本小题满分7分)

解:

得l1变换到l3的变换公式,…(2分)则2ax+by+4=0即直线l1:x-y+4=0,

则有,b=-1…(4分)

此时,同理可得l2的方程为2y-x+4=0

即x-2y-4=0.…(7分)

(2)(本小题满分7分)

解:直线的普通方程为x+y+1=0…(2分)

曲线即圆心为(1,-1)半径为4的圆  …(4分)

则圆心(1,-1)到直线x+y+1=0的距离d=…(5分)

设直线被曲线截得的弦长为t,则t=2

∴直线被曲线截得的弦长为…(7分)

(3)(本小题满分7分)

解:∵|x-4|+|x-3|≥|(x-4)-(x-3)|…(2分)∴y=|x-4|+|x-3|的最小值为1   …(4分)

又因为原不等式有实数解,所以a的取值范围是(1,+∞).…(7分)

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,A(0,0),B(-2,0),C(-2,1),设k≠0,k∈R,M=,N=,点A、B、C在矩阵MN对应的变换下得到点A1,B1,C1,△A1B1C1的面积是△ABC面积的2倍,求实数k的值

正确答案

解:由题设得MN==

=

可知A1(0,0)、B1(0,-2)、C1(k,-2).

计算得△ABC面积的面积是1,△A1B1C1的面积是|k|,

则由题设知:|k|=2×1=2.

所以k的值为2或-2.

解析

解:由题设得MN==

=

可知A1(0,0)、B1(0,-2)、C1(k,-2).

计算得△ABC面积的面积是1,△A1B1C1的面积是|k|,

则由题设知:|k|=2×1=2.

所以k的值为2或-2.

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题型:简答题
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简答题

在直角坐标平面内,曲线C的参数方程为(α为参数),经过变换后曲线C变换为曲线C′

(1)以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C′的极坐标方程;

(2)求证:直线与曲线C‘的交点在曲线C上.

正确答案

解:(1)把曲线C的参数方程为(α为参数),代入经过变换

后得,消去参数α得曲线C‘:(X-1)2+Y2=1,

即曲线C是以(1,0)为圆心,1为半径的圆,故其极坐标方程为ρ=2cosθ.

(2)联立得,解得,即两交点为

由曲线C的参数方程(α为参数),消去参数α得

把两交点为代入上述方程得:

可知该两点均在曲线C上.

解析

解:(1)把曲线C的参数方程为(α为参数),代入经过变换

后得,消去参数α得曲线C‘:(X-1)2+Y2=1,

即曲线C是以(1,0)为圆心,1为半径的圆,故其极坐标方程为ρ=2cosθ.

(2)联立得,解得,即两交点为

由曲线C的参数方程(α为参数),消去参数α得

把两交点为代入上述方程得:

可知该两点均在曲线C上.

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题型: 单选题
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单选题

将曲线y=cos6x按照伸缩变换后得到的曲线方程为(  )

Ay′=2cos3x′

By′=3cos2x′

Cy′=cos2x′

Dy′=2cos2x′

正确答案

D

解析

解:由伸缩变换,将此式代入曲线y=cos6x,得,即y=2cos2x

故选D.

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题型:简答题
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简答题

我们用aij(1≤i≤n,1≤j≤n,i,j,n∈N*)表示矩阵的第i行第j列元素,已知该矩阵的每一行每一列都是等差数列,并且a11=1,a12=a21=2,a22=4.

(1)求a54

(2)求aij关于i,j的关系式;

(3)设行列式=D,求证:对任意1≤i,j≤n-2,i,j,n∈N*时,都有=D.

正确答案

解:由于该矩阵的每一行每一列都是等差数列,并且a11=1,a12=a21=2,a22=4,

则矩阵中第一行的公差为1,第二行的公差为2,从而第三行的公差为3,即有第i行的公差为i,

则有第一列的公差为1,第二列的公差为2,从而第j列的公差为j,

则由等差数列的通项公式,即可得到,aij=ai1+(j-1)i=a11+(i-1)+(j-1)i=1+i-1+ij-i=ij,

则(1)a54=5×4=20,

(2)aij=ij,

(3)证明:由于行列式==24=0,

即有D=0,

=

==0=D,

故对任意1≤i,j≤n-2,i,j,n∈N*时,都有=D.

解析

解:由于该矩阵的每一行每一列都是等差数列,并且a11=1,a12=a21=2,a22=4,

则矩阵中第一行的公差为1,第二行的公差为2,从而第三行的公差为3,即有第i行的公差为i,

则有第一列的公差为1,第二列的公差为2,从而第j列的公差为j,

则由等差数列的通项公式,即可得到,aij=ai1+(j-1)i=a11+(i-1)+(j-1)i=1+i-1+ij-i=ij,

则(1)a54=5×4=20,

(2)aij=ij,

(3)证明:由于行列式==24=0,

即有D=0,

=

==0=D,

故对任意1≤i,j≤n-2,i,j,n∈N*时,都有=D.

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题型:简答题
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简答题

选做题

A.选修4-1:几何证明选讲

如图,自⊙O外一点P作⊙O的切线PC和割线PBA,点C为切点,割线PBA交⊙O于A,B两点,点O在AB上.作CD⊥AB,垂足为点D.

求证:

B.选修4-2:矩阵与变换

设a,b∈R,若矩阵把直线l:y=2x-4变换为直线l′:y=x-12,求a,b的值.

C.选修4-4:坐标系与参数方程

求椭圆C:=1上的点P到直线l:3x+4y+18=0的距离的最小值.

D.选修4-5不等式选讲

已知非负实数x,y,z满足x2+y2+z2+x+2y+3z=,求x+y+z的最大值.

正确答案

解:A.证明:连接BC、AC,

∵PC作⊙O的切线,切点为C,

∴∠PCB=∠PAC,

又∵∠BPC=∠CPA,

∴△PCB∽△PAC;

,①

又在直角三角形ABC中,有,②

由①②得

B:在直线l取两点M(2,0),N(0,-4)

M,N在矩阵A对应的变换作业下分别对应于点M‘,N'

=,所以M'的坐标为(2a,-2);

=,所以N'的坐标为(0,-4b);

由题意可知M',N'在直线l′上,

所以

解得:a=5,b=3.

C:∵设P(4cosθ,3sinθ)到直线l的距离:

d==

当sin()=-1时,等号成立,

故d的最小值为

D.条件可化为:(x+2+(y+1)2+(z+2=

则:[(x+)+(y+1)+(z+)]2≤3[(x+2+(y+1)2+(z+2]=

得x+y+z≤,当且仅当:x+=y+1=z+时取等号,

∴x+y+z的最小值为:

解析

解:A.证明:连接BC、AC,

∵PC作⊙O的切线,切点为C,

∴∠PCB=∠PAC,

又∵∠BPC=∠CPA,

∴△PCB∽△PAC;

,①

又在直角三角形ABC中,有,②

由①②得

B:在直线l取两点M(2,0),N(0,-4)

M,N在矩阵A对应的变换作业下分别对应于点M‘,N'

=,所以M'的坐标为(2a,-2);

=,所以N'的坐标为(0,-4b);

由题意可知M',N'在直线l′上,

所以

解得:a=5,b=3.

C:∵设P(4cosθ,3sinθ)到直线l的距离:

d==

当sin()=-1时,等号成立,

故d的最小值为

D.条件可化为:(x+2+(y+1)2+(z+2=

则:[(x+)+(y+1)+(z+)]2≤3[(x+2+(y+1)2+(z+2]=

得x+y+z≤,当且仅当:x+=y+1=z+时取等号,

∴x+y+z的最小值为:

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题型:简答题
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简答题

已知矩阵

(1)计算AB;

(2)若矩阵B把直线l:x+y+2=0变为直线l‘,求直线l'的方程.

正确答案

解:(1)由题意,

(2)任取直线l:x+y+2=0上一点P(x,y)经矩阵B变换后点为P′(x′,y′),则有

从而代入 x+y+2=0得x′+3y′+2=0

∴直线l‘的方程x+3y+2=0.

解析

解:(1)由题意,

(2)任取直线l:x+y+2=0上一点P(x,y)经矩阵B变换后点为P′(x′,y′),则有

从而代入 x+y+2=0得x′+3y′+2=0

∴直线l‘的方程x+3y+2=0.

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题型: 单选题
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单选题

若一个变换所对应的矩阵是,则抛物线y2=-4x在这个变换下所得到的曲线的方程是(  )

Ay2=4x

By2=x

Cy2=-16x

Dy2=16x

正确答案

D

解析

解:设抛物线y2=-4x上的点(a,b)在变换下变为(x,y),则

,∴

∵(a,b)满足抛物线y2=-4x

∴b2=-4a

∴y2=16x

故选D.

百度题库 > 高考 > 数学 > 平面与圆锥面的截线

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