第 3 讲 矩阵与变换、坐标系与参数方程[考情考向分析] 1
考查常见的平面变换与矩阵的乘法运算,二阶矩阵的逆矩阵及其求法,矩阵的特征值与特征向量的求法,属 B 级要求
考查直线、曲线的极坐标方程、参数方程,参数方程与普通方程的互化,极坐标与直角坐标的互化,属 B 级要求.热点一 二阶矩阵与平面变换例 1 已知矩阵 A=所对应的变换 T 把曲线 C 变成曲线 C1:+=1,求曲线 C 的方程.解 设曲线 C 上任一点为(x,y),经过变换 T 变成(x0,y0),则 =,即 x0=x,y0=y
由+=1,得曲线 C 的方程为 x2+4y2=4
思维升华 解决这类问题一般是设变换 T:→,求出原曲线在 T 的变换下得到的曲线,再根据条件求相应的系数值.跟踪演练 1 已知曲线 C1:x2+y2=1,对它先作矩阵 A=对应的变换,再作矩阵 B=对应的变换,得到曲线 C2:+y2=1,求实数 b 的值.解 从曲线 C1 变到曲线 C2 的变换对应的矩阵为 BA= =
在曲线 C1 上任意选一点P(x0,y0),设它在矩阵 BA 对应的变换作用下变为P′(x′,y′),则有 =,即=
故解得代入曲线 C1方程得,y′2+2=1
即曲线 C2方程为 2x2+y2=1
与已知的曲线 C2的方程+y2=1 比较得(2b)2=4
所以 b=±1
热点二 二阶矩阵的逆矩阵及其求法例 2 已知点 P(3,1)在矩阵 A=变换下得到点 P′(5,-1).试求矩阵 A 和它的逆矩阵 A-1
解 依题意得 ==,所以解得所以 A=
因为 det(A)==1×(-1)-0×2=-1,所以 A-1=
思维升华 由二阶矩阵与向量的乘法及向量相等建立方程组,常用于求二阶矩阵,要注意变换的前后顺序.跟踪演练 2 二阶矩阵 M 对应的变换 TM将曲线 x2+x-y+1=0 变为曲线 2y2-x+2=0,求 M