- 矩阵乘法的性质
- 共162题
(选做题)
矩阵与变换:已知矩阵A=[].
(1)求矩阵A的特征值和特征向量;
(2)求A的逆矩阵A﹣1.
正确答案
解:(1)矩阵M的特征多项式为f(λ)==λ2﹣4λ+3,
令f(λ)=0,解得λ1=1,λ2=3,
将λ1=1代入二元一次方程组
解得x=0,
所以矩阵M属于特征值1的一个特征向量为;
同理,矩阵M属于特征值2的一个特征向量为
(2)∵A=[].
∴A﹣1==
用行列式讨论关于x,y 的二元一次方程组解的情况并求解.
正确答案
D==m2-1=(m+1)(m-1),Dx=
=m2-m=m(m-1),Dy=
=2m2-m-1=(2m+1)(m-1),…(各(1分)共3分)
(1)当m≠-1,m≠1时,D≠0,方程组有唯一解,解为…((2分),其中解1分)
(2)当m=-1时,D=0,Dx≠0,方程组无解;…(2分)
(3)当m=1时,D=Dx=Dy=0,方程组有无穷多组解,此时方程组化为,
令x=t(t∈R),原方程组的解为(t∈R).…((2分),没写出解扣1分)
已知△ABC,A(-1,0),B(3,0),C(2,1),对它先作关于x轴的反射变换,再将所得图形绕原点逆时针旋转90°.
(1)分别求两次变换所对应的矩阵M1,M2;
(2)求△ABC在两次连续的变换作用下所得到△A′B′C′的面积.
正确答案
(1)关于x轴的反射变换M1=,
绕原点逆时针旋转90°的变换M2=.(4分)
(2)∵M2•M1==
,(6分)
△ABC在两次连续的变换作用下所得到△A′B′C′,
∴A(-1,0),B(3,0),C(2,1)变换成:
A′(0,-1),B′(0,3),C′(1,2),(9分)
∴△A'B'C'的面积=×4×1=2.(10分)
已知矩阵M所对应的线性变换把点A(x,y)变成点A'(13,5),试求M的逆矩阵及点A的坐标。
正确答案
解:依题意得
由得
,
故
从而由得
故,即
为所求。
(选做题)
A.如图,AD是∠BAD的角平分线,⊙O过点A且与BC边相切于点D,与AB,AC分别交于E、F两点.求证:EF∥BC.
B.已知M=,求M﹣1.
C.已知直线l的极坐标方程为(ρ∈R),它与曲线C
(
为参数)相较于A、B两点,求AB的长.
D.设函数f(x)=|x﹣2|+|x+2|,若不等式|a+b|﹣|4a﹣b|≤|a|,f(x)对任意a,b∈R,且a≠0恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
A.证明:连接DE,可得∠DEF=∠DAC
∵AD是∠BAC的平分线
∴∠EAD=∠EDB
∴∠DEF=∠EDB
∴EF∥BC
B.设M﹣1=,
依题意,有=
∴=
∴
∴
∴
C.直线l的极坐标方程为(ρ∈R)的直角坐标方程为y=x,
曲线C(
为参数)的普通方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=4,
所以圆心(1,2)到直线y=x的距离
∴AB=2=
D.∵a≠0,
∴a>0
∴|a+b|﹣|4a﹣b|≤|(a+b)+(4a﹣b)|=5|a|=5a,
∵|a+b|﹣|4a﹣b|≤|a|f(x)对任意a,b∈R,且a≠0恒成立,
∴5a≤af(x)
∴f(x)≥5
∴x≤﹣2.5或x≥2.5
∴x的取值范围是x≤﹣2.5或x≥2.5.
用行列式解关于x、y的二元一次方程组:.
正确答案
D==k-1,…(2分)
Dx==1,…(4分)
Dy==k-2,…(6分)
(1)当D≠0时k≠1,方程组有唯一解,
x==
,y=
=
,
即.…(8分)
(2)当D=0时,k=1,此时Dx≠0,方程组无解.…(10分)
(选做题)设曲线2x2+2xy+y2=1在矩阵A=()(a>0)对应的变换作用下得到的曲线为x2+y2=1。
(1)求实数a,b的值。
(2)求A2的逆矩阵。
正确答案
解:(1)设曲线2x2+2xy+y2=1上的点(x,y)在矩阵A=()(a>0)对应的变换作用下得到点(x′,y′)则(
)
=
,
∴。
∵x′2+y′2=1
∴(ax)2+(bx+y)2=1
∴(a2+b2)x2+2bxy+y2=1
∵2x2+2xy+y2=1
∴a2+b2=2,2b=2
∴a=1,b=1
∴A=()。
(2)A2=()(
)=(
),
=1
∴A2的逆矩阵为。
(选做题)已知矩阵A的逆矩阵,求矩阵A的特征值。
正确答案
解:∵矩阵A的逆矩阵,
∴A=
∴f(λ)==λ2-3λ-4=0
∴λ1=-1,λ2=4。
规定运算=ad-bc,则
=______.
正确答案
根据题目的新规定知,=1×2-(-i)i=2+i2=2-1=1.
故答案为:1.
定义矩阵方幂运算:设A是一个n×n(n∈N*)的矩阵,定义.若A=
,试猜测An=______.
正确答案
A2=A•A=•
=
,
A3=A2•A=•
=
,
同理A4=,猜想 An=
,
故答案为:An=.
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