- 平面与圆锥面的截线
- 共736题
已知函数f(x)=的定义域为[0,
],最大值为4.试求函数g(x)=msinx+2cosx(x∈R)的最小正周期和最值.
正确答案
f(x)=2msin2x-2msinx•cosx
=-2msin(2x+)+m
由x∈[0,]⇒2x+
∈[
,
]⇒sin(2x+
)∈[-
,1]…4’
当m>0时,f(x)max=-2m(-)+m=4,
解得m=2,…6’
从而,g(x)=2sinx+2cosx=2sin(x+
)(x∈R),
T=2π,最大值为2,最小值为-2
;…8’
当m<0时,f(x)max=-2m•1+m=4,
解得m=-4,…10’
从而,g(x)=-4sinx+2cosx=2sin(x-arctan
),
函数的最小正周期为:T=2π,
最大值为2,最小值为-2
.…12’
(选修4-2:矩阵与变换)
矩阵,向量
=
,
(Ⅰ)求矩阵A的特征值和对应的特征向量;
(Ⅱ)求向量,使得A2
=
.
正确答案
(Ⅰ)由f(λ)==(λ-3)(λ-4)-6=0得λ1=6,λ2=1,
将λ1=6代入特征方程组,得⇒x-y=0.
可取为属于特征值λ1=6的一个特征向量.(8分)
将λ2=1代入特征方程组,同理得为属于特征值λ2=1的一个特征向量.
(II)设向量α=,由
]2
=
,
得,
∴α=.
附加题) 已知矩阵,
(1)计算AB;
(2)若矩阵B把直线的方程。
正确答案
略
已知a,b∈R,矩阵A=所对应的变换TA将直线2x-y-3=0变换为自身.
(1)求实数a,b的值;
(2)计算A2.
正确答案
(1)设直线2x-y-3=0上任意一点P(x,y)在变换TA的作用下变成点P'(x',y'),
由题意知2x'-y'-3=0,由=
得x'=-x+ay,y'=bx+3y,…(2分)
代入直线2x'-y'-3=0得2(-x+ay)-(bx+3y)-3=0,
即(-b-2)x+(2a-3)y-3=0,
由点P(x,y)的任意性可得-b-2=2,2a-3=-1,
解得a=1,b=-4. …(5分)
(2)由(1)得A2==
,…(7分)
则A2=
=
. …(10分)
已知变换T 把平面上的点(1,0),(0,)分别变换成点(1,1),(-
,
).
(1)试求变换T对应的矩阵M;
(2)求曲线x2-y2=1在变换T的作用下所得到的曲线的方程.
正确答案
(1)设矩阵M=依题意得,
=
→
,
∴(1,0)变换为(1,1)得:a=1,c=1,
(0,) 变换为(-
,
) 得:b=-1,d=1
所求矩阵M=…(5分)
(2)变换T所对应关系解得
…(7分)
代入x2-y2=1得:x′y′=1,
故x2-y2=1在变换T的作用下所得到的曲线方程得xy=1 …(10分)
已知矩阵M=,求M的特征值及属于各特征值的一个特征向量.
正确答案
矩阵M的特征多项式为f(λ)==(λ-3)2-1,
令f(λ)=(λ-3)2-1=0,可求得特征值为λ1=4,λ2=2,
设λ1=4对应的一个特征向量为α=,
则由λ1α=Mα,得
得x=-y,可令x=1,则y=-1,
所以矩阵M的一个特征值λ1=4对应的一个特征向量为α1=,
同理可得矩阵M的一个特征值λ2=2对应的一个特征向量为α2=.
∴它们对应的一个特征向量分别为α1=,α2=
.
二阶矩阵M有特征值,其对应的一个特征向量e=
,并且矩阵M对应的变换将点
变换成点
.
(1)求矩阵M;
(2)求矩阵M的另一个特征值及对应的一个特征向量.
正确答案
(1)(2)
,
试题分析:(1)由于二阶矩阵M有特征值,其对应的一个特征向量e=
,并且矩阵M对应的变换将点
变换成点
.所以通过假设二阶矩阵,其中有四个变量,根据以上的条件特征值与特征向量,以及点通过矩阵的变换得到的点,可得到四个相应的方程,从而解得结论.
(2)求矩阵M的特征值,根据特征多项式
.即
,可求得
的值,即可得另一个特征值.即可写出相应的一个特征向量.
试题解析:(1)解:(1)设M=,则由
=6
得
=
,
即a+b=c+d=6.
由=
,得
,从而a+2b=8,c+2d=4.
由a+b =6及a+2b=8,解得a=4,b=2;
由c+d =6及c+2d=4,解得c=8,d=-2,
所以M=
(2)由(1)知矩阵的特征多项式为
令,得矩阵
的特征值为6与
.
当时,
故矩阵的属于另一个特征值
的一个特征向量为
.
已知z∈C,且为z的共轭复数,若
=0(i是虚数单位),则z=______.
正确答案
由=0得z
-iz=0,
∴z(-i)=0,
解得z=0,或=i,
∴z=0或z=-i,
故答案为:0或-i.
若ai,j表示n×n阶矩阵中第i行、第j列的元素,其中第1行的元素均为1,第1列的元素为1,2,3,…,n,且ai+1,j+1=ai+1,j+ai,j(i、j=1,2,3,…,n-1),则
=______.
正确答案
依题意,a3,1=3,a3,2=a3,1+a2,1=3+2=5,a3,3=a3,2+a2,2=5+3=8,a3,4=a3,3+a2,3=8+4=12,…
∴a3,2-a3,1=5-3=2,(1)
a3,3-a3,2=8-5=3,(2)
a3,4-a3,3=12-8=4,(3)
…
a3,n-a3,n-1=n,(n-1)
将这(n-1)个等式左右两端分别相加得:
a3,n-a3,1=2+3+…+(n-1)==
n2+
n-1,
∴a3,n=n2+
n-1+3=
n2+
n+2.
则=
=
.
故答案为:.
定义“矩阵”的一种运算•
=
,该运算的意义为点(x,y)在矩阵的变换下成点
.设矩阵A=
(1)已知点P在矩阵A的变换后得到的点Q的坐标为(,2),试求点P的坐标;
(2)是否存在这样的直线:它上面的任一点经矩阵A变换后得到的点仍在该直线上?若存在,试求出所有这样的直线;若不存在,则说明理由.
正确答案
(1)设P(x,y)
由题意,有解得
,
即P点的坐标为(,
).
(2)假设存在这样的直线,因为平行坐标轴的直线显然不满足条件,
所以设直线方程为:y=kx+b(k≠0)
因为该直线上的任一点M(x,y),经变换后得到的点N(x+y,
x-y)仍在该直线上
所以x-y=k(x+
y)+b
即(-k)x-(1+
k)y-b=0,其中y=kx+b(k≠0)
代入得(k2+2k-
)x+(2+
k)b=0对任意的x∈R恒成立
解之得
故直线方程为y=x或y=-
x.
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