- 平面与圆锥面的截线
- 共736题
(选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵A=,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为α1=
,属于特征值1的一个特征向量为α2=
.求矩阵A,并写出A的逆矩阵.
正确答案
由矩阵A属于特征值6的一个特征向量为α1=可得
=6
,
即c+d=6; …(3分)
由矩阵A属于特征值1的一个特征向量为α2=,可得
=
,
即3c-2d=-2,…(6分)
解得即A=,…(8分)
∴A逆矩阵是A-1==
.
选修4-2:矩阵与变换
已知二阶矩阵M有特征值λ=3及对应的一个特征向量e1=,并且M对应的变换将点(-1,2)变换成(9,15),求矩阵M.
正确答案
设M=,则
=3
=
,
故,…(4分)
=3
,
故,…(7分)
联立以上两方程组解得a=-1,b=4,c=-3,d=6,
故M=. …(10分)
选修4-2:矩阵与变换
已知二阶矩阵A=,矩阵A属于特征值λ1=-1的一个特征向量为α1=
,属于特征值λ2=4的一个特征向量为α2=
.求矩阵A.
正确答案
由特征值、特征向量定义可知,Aα1=λ1α1,
即=-1×
,得
(5分)
同理可得,解得a=2,b=3,c=2,d=1.
因此矩阵A=.(10分)
计算行列式(要求结果最简):
正确答案
把第一列乘以sinϕ加到第2列上,
再把第三列乘以(-cosϕ)加到第2列上,
得原式==
=0
设M是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的伸缩变换.
(1)求矩阵M的特征值及相应的特征向量.
(2)求逆矩阵M-1以及椭圆+
=1在M-1的作用下的新曲线的方程.
正确答案
(1) 特征值为2和3,对应的特征向量分别为及
(2) M-1= x2+y2=1
(1)由条件得矩阵M=,
它的特征值为2和3,对应的特征向量分别为及
.
(2)M-1=,椭圆
+
=1在M-1的作用下的新曲线的方程为x2+y2=1.
某同学做了一个数字信号模拟传送器,经过10个环节,把由数字0,1构成的数字信号由发生端传到接受端.已知每一个环节会把1错转为0的概率为0.3,把0错转为1的概率为0.2,若发出的数字信号中共有10000个1,5000个0.问:
(1)从第1个环节转出的信号中0,1各有多少个?
(2)最终接受端收到的信号中0,1个数各是多少?(精确到十位)
(3)该同学为了完善自己的仪器,决定在接受端前加一个修正器,把得到的1和0分别以一定的概率转换为0和1,则概率分别等于多少时,才能在理论上保证最终接受到的0和1的个数与发出的信号同.
正确答案
(1)从第1个环节转出的信号中,0的个数为:
10000×0.3+5000×0.8=7000(个)
1的个数为:10000×0.7+5000×0.2=8000(个)
(2)数字错转的转移矩阵为A=,1和0的个数对应列矩阵
,
于是最终接受端收到的信号中1,0个数对应矩阵A10,
矩阵A的特征多项式为:f(λ)==λ2-1.5λ+0.5=(λ-1)(λ-0.5)
令f(λ)=0,得到A的特征值为1或0.5,将1代入方程组
解得3x-2y=0,不妨设x=2,于是得到矩阵A的属于特征值1的一个特征向量为.
同理,把λ=0.5代入上述方程组得x+y=0,不妨设x=1,可得矩阵A的属于特征值0.5的一个特征向量为.
又设=m
+n
,于是
,求得
,
所以A10=3000•110
+4000•0.510
=
≈
于是,最终接受端收到的信号中0约有9000个,1约有6000个
(3)设修正器的转移矩阵为B=(0<s<1,0<t<1),则由题意有
•
=
于是得到6s-9t+4=0∵0<s<1,0<t<1
∴可取s=,t=
也就是说1转为0的概率为,0转为1的概率为
.
注:第(3)问答案不惟一,只要满足方程6s-9t+4=0(0<s<1,0<t<1)的s,t均可.
已知二阶矩阵A=属于特征值-1的一个特征向量为
,求矩阵A的逆矩阵.
正确答案
由矩阵A属于特征值-1的一个特征向量为α1=,
可得 =-
,得
即a=1,b=3; …(3分)
解得A=,…(8分)
∴A逆矩阵是A-1==
.
(选做题)
已知a,b是实数,如果矩阵M=所对应的变换将直线x-y=1变换成x+2y=1,求a,b的值.
正确答案
在直线x-y=1上取两点A(1,0),B(0,-1)
A,B在矩阵M对应的变换作用下分别对应于点A',B'
因为 =
,所以A'的坐标为(2,b);
=
,所以B'的坐标为(-a,-1);
由题意可知A',B'在直线m:x+2y=1上,所以
解得:a=-3,b=
已知矩阵A=,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为
=
,属于特征值1的一个特征向量为
=
,求矩阵A.
正确答案
由矩阵A属于特征值6的一个特征向量为 α1=可得
=6
,
即 ;(4分)
由矩阵A属于特征值1的一个特征向量为 α2=,可得
=
,
即 ,(6分)
解得 ,即矩阵 A=
.(10分)
定义:在直角坐标系中,若不在一直线上的三点A、B、C的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3),则三角形ABC的面积可以表示为S△ABC=||.已知抛物线y2=4x,过抛物线焦点F斜率为
的直线l与抛物线交于A、B两点.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)若P(3,0),试用行列式计算三角形面积的方法求四边形APBO的面积S.
正确答案
(1)抛物线y2=4x中,p=2,=1,故抛物线的焦点的坐标为(1,0),
设A、B两点的坐标分别为(x1,y1)和(x2,y2 ),
由题意有可得 直线AB的方程为 y-0=(x-1),即 y=
(x-1),
代入抛物线y2=4x的方程化简可得 y2-3x-4=0,
∴y1=-1,y2=4,则x1=,x2=4
故A(4,4)、B(,-1);
(2)由于不在一直线上的三点A、B、C的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3),
则三角形ABC的面积可以表示为S△ABC=||
又由A(4,4)、B(,-1),
则四边形APBO的面积S=S△AOB+S△APB
=||+|
|=
.
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