- 矩阵与变换
- 共736题
已知直线l:ax-y=0在矩阵A=对应的变换作用下得到直线l′,若直线l′过点(1,1),求实数a=______.
正确答案
-1
解析
解:设直线l上的点(x,y),(x′,y′)是所得的直线上一点,则=
∴,
令x′=1,y′=1,则x=-1,y=1,
代入ax-y=0,可得a=-1.
故答案为:-1.
已知矩阵M=,记绕原点逆时针旋转
的变换所对应的矩阵为N.
(Ⅰ)求矩阵N;
(Ⅱ)若曲线C:xy=1在矩阵MN对应变换作用下得到曲线C′,求曲线C′的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知得,矩阵N=.…(3分)
(Ⅱ)矩阵MN=,它所对应的变换为
解得
把它代人方程xy=1整理,得(y′)2-(x′)2=4,
即经过矩阵MN变换后的曲线C′方程为y2-x2=4…(7分)
解析
解:(Ⅰ)由已知得,矩阵N=.…(3分)
(Ⅱ)矩阵MN=,它所对应的变换为
解得
把它代人方程xy=1整理,得(y′)2-(x′)2=4,
即经过矩阵MN变换后的曲线C′方程为y2-x2=4…(7分)
(选修4-2:矩阵与变换)
设T是矩阵所对应的变换,已知A(1,0)且T(A)=P
(1)设b>0,当△POA的面积为,
,求a,b的值;
(2)对于(1)中的a,b值,再设T把直线4x+y=0变换成,求c的值.
正确答案
解:(1)∵,
∴P(a,b). …(5分)
∵b>0,,
,
P(a,b),A(1,0),
∴a=2,.…(10分)
(II)由(I)得,矩阵=
.设矩阵将点(x,y)变换成点(m,n),
则有 ,又
,
解得c=0.
解析
解:(1)∵,
∴P(a,b). …(5分)
∵b>0,,
,
P(a,b),A(1,0),
∴a=2,.…(10分)
(II)由(I)得,矩阵=
.设矩阵将点(x,y)变换成点(m,n),
则有 ,又
,
解得c=0.
已知矩阵M=.
(Ⅰ)请写出矩阵M对应的变换f的变换公式;
(Ⅱ)从变换的角度说明矩阵M可逆吗?如果可逆,请用求逆变换的方式求出对应的逆矩阵M-1.
正确答案
解:(Ⅰ)假设把任一点(x,y)变成(x‘,y'),
则∴
.
(Ⅱ)从变换的角度看,变换f是可逆的.由(Ⅰ)得矩阵M对应的变换f是y轴方向上的切变变换.因为变换f把每个点在横坐标不变的情况下,纵坐标变为原来纵坐标加上横坐标的2倍,所以它的逆变换f-1应该是把每个点在横坐标不变的情况下,纵坐标变为原来纵坐标减去横坐标的2倍.
∴,
∴.
解析
解:(Ⅰ)假设把任一点(x,y)变成(x‘,y'),
则∴
.
(Ⅱ)从变换的角度看,变换f是可逆的.由(Ⅰ)得矩阵M对应的变换f是y轴方向上的切变变换.因为变换f把每个点在横坐标不变的情况下,纵坐标变为原来纵坐标加上横坐标的2倍,所以它的逆变换f-1应该是把每个点在横坐标不变的情况下,纵坐标变为原来纵坐标减去横坐标的2倍.
∴,
∴.
已知a,b∈R,若矩阵M=()所对应的变换把直线l:x+y=1变换为自身.
(Ⅰ)求实数a,b
(Ⅱ)若向量e1=(),e2=(
),试判断e1和e2是否为M的特征向量,并证明之.
正确答案
解:(Ⅰ)在直线l:x+y=1上任取两点(1,0)和(0,1),
由()
=
和=(
)
=
,….(2分)
知点(-1,b)和点(a,3)均在直线l:x+y=1上,
所以,解得
,
所以矩阵M=.
经检验,所求矩阵M符合要求.….(4分)
(Ⅱ)因=≠λ
,=
=
,
所以不是M的特征向量,
是M的特征向量. ….(7分)
解析
解:(Ⅰ)在直线l:x+y=1上任取两点(1,0)和(0,1),
由()
=
和=(
)
=
,….(2分)
知点(-1,b)和点(a,3)均在直线l:x+y=1上,
所以,解得
,
所以矩阵M=.
经检验,所求矩阵M符合要求.….(4分)
(Ⅱ)因=≠λ
,=
=
,
所以不是M的特征向量,
是M的特征向量. ….(7分)
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