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高考数学一轮总复习 矩阵与变换课时训练 理(选修4-2)-人教版高三选修4-2数学试题VIP免费

高考数学一轮总复习 矩阵与变换课时训练 理(选修4-2)-人教版高三选修4-2数学试题_第1页
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选修4-2矩阵与变换第1课时线性变换、二阶矩阵及其乘法(理科专用)1.求点B(0,1)在矩阵对应的变换作用下得到的点的坐标.解:矩阵表示将图形变换为与之关于直线y=x对称的反射变换,故点B(0,1)变换得到点坐标B′(1,0).2.设圆F:x2+y2=1在(x,y)→(x′,y′)=(x+2y,y)对应的变换下变换成另一图形F′,试求变换矩阵M及图形F′的方程.解:因为==,所以M=.因为圆上任意一点(x,y)变换为(x′,y′)=(x+2y,y),即所以因为x2+y2=1,所以(x′-2y′)2+y′2=1,即图形F′的方程为(x-2y)2+y2=1.3.(2014·苏锡常镇二模)已知点M(3,-1)绕原点逆时针旋转90°后,且在矩阵对应的变换作用下,得到点N(3,5),求a、b的值.解:绕原点逆时针旋转90°对应的变换矩阵为.∴=.则由=,得∴a=3,b=1.4.若矩阵M=,求直线x+y+2=0在M对应的变换作用下所得到的曲线方程.解:设点(x,y)是直线x+y+2=0上任意一点,在矩阵M的作用下变换成点(x′,y′),则=,所以因为点(x,y)在直线x+y=-2上,所以x′=x+y=-2,故得到的直线方程为x+2=0.5.(2014·南通二模)若矩阵M=把直线l:x+y-2=0变换为另一条直线l′:x+y-4=0,试求实数a的值.解:设直线l上任意一点P(x,y)在矩阵M作用下的点P′的坐标为(x′,y′),则=,所以将点P′(x′,y′)代入直线l′:x+y-4=0,得(a-1)x+2y-4=0.即直线l的方程为x+y-2=0.所以a=3.6.已知矩阵M=,N=.在平面直角坐标系中,设直线2x+3y+1=0在矩阵MN对应的变换作用下得到的曲线F,求曲线F的方程.解:由题设得MN=[][]=.设(x,y)是直线2x+3y+1=0上任意一点,点(x,y)在矩阵MN对应的变换作用下变为(x′,y′),则有=,即=,所以因为点(x,y)在直线2x+3y+1=0上,从而2x′+3(-y′)+1=0,即2x′-3y′+1=0.所以曲线F的方程为2x-3y+1=0.7.(2014·江苏)已知矩阵A=,B=,向量α=,x、y为实数.若Aα=Bα,求x+y的值.解:由已知,得Aα==,Bα==.因为Aα=Bα,所以=.故解得所以x+y=.8.变换T1是逆时针旋转的旋转变换,对应的变换矩阵是M1;变换T2对应的变换矩阵是M2=.求:(1)点P(2,1)在T1作用下的点P′的坐标;(2)函数y=x2的图象依次在T1、T2变换作用下所得的曲线的方程.解:(1)M1=,M1==,所以点(2,1)在T1作用下的点P′的坐标是(-1,2).(2)M=M2M1=,设是变换后图象上任意一点,与之对应的变换前的点是,则M=,也就是则所以所求曲线的方程是y-x=y2.9.已知直角坐标平面xOy上的一个变换是先绕原点逆时针旋转45°,再作关于x轴反射变换,求这个变换的逆变换的矩阵.解:这个变换的逆变换是先作关于x轴反射变换,再作绕原点顺时针旋转45°变换,其矩阵是=.10.已知a、b∈R,若M=所对应的变换TM把直线L:2x-y=3变换为自身,求实数a、b.解:(解法1:特殊点法)在直线2x-y=3上任取两点(2,1)和(3,3),则=,即得点(a-2,2b+3);=,即得点(3a-3,3b+9).将和分别代入2x-y=3得解得(解法2:通法)设P(x,y)为直线2x-y=3上任意一点,其在M的作用下变为(x′,y′),则==代入2x-y=3,得-(b+2)x+(2a-3)y=3,由题意得解得11.(2014·盐城二模)已知直线l:ax+y=1在矩阵A=对应的变换作用下变为直线l′:x+by=1.(1)求实数a、b的值;(2)若点P(x0,y0)在直线l上,且A=,求点P的坐标.解:(1)设直线l上一点(x,y)在矩阵A对应的变换下得点(x′,y′),则=,∴代入直线l′,得2x+(b+3)y=1,∴a=2,b=-2.(2) 点P(x0,y0)在直线l上,∴2x0+y0=1.由=,得∴∴P.第2课时逆变换与逆矩阵、矩阵的特征值与特征向量(理科专用)1.已知α=为矩阵A=属于λ的一个特征向量,求实数a、λ的值及A2.解:由条件可知=λ,所以解得a=λ=2.因此A=,所以A2==.2.(2014·徐州二模)已知矩阵A=(c、d为实数).若矩阵A属于特征值2、3的一个特征向量分别为,,求矩阵A的逆矩阵A-1.解:由题意知,==2,==3,所以解得所以A=,所以A-1=.3.(2014·南通一模)已知二阶矩阵M有特征值λ=1及对应的一个特征向量e1=,且M=,求矩阵M.解:设M=,则由=,得再由=,得联立以上方程组解...

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