【创新设计】(江苏专用)高考数学二轮复习专题整合7-2矩阵与变换(选做部分)理(含最新原创题,含解析)1.(·江苏卷)已知矩阵A的逆矩阵A-1=,求矩阵A的特征值.解因为A-1A=E,所以A=(A-1)-1
因为A-1=,所以A=(A-1)-1=,于是矩阵A的特征多项式为f(λ)==λ2-3λ-4
令f(λ)=0,解得A的特征值λ1=-1,λ2=4
2.(·江苏卷)已知矩阵A=,向量β=
求向量α,使得A2α=β
解A2==,设α=,由A2α=β得,=,从而解得所以α=
3.求使等式=M成立的矩阵M
解设M=,则=M=,则⇒即M=
4.(·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,0),B(-2,0),C(-2,1).设k为非零实数,矩阵M=,N=,点A、B、C在矩阵MN对应的变换下得到点分别为A1、B1、C1,△A1B1C1的面积是△ABC面积的2倍,求k的值.解由题设得,MN==,由=,可知A1(0,0)、B1(0,-2)、C1(k,-2).计算得△ABC的面积是1,△A1B1C1的面积是|k|,则由题设知:|k|=2×1=2
所以k的值为2或-2
5.已知矩阵A=,A的一个特征值λ=2,其对应的特征向量是α1=
设向量β=,试计算A5β的值.解由题设条件可得,=2,即解得得矩阵A=
矩阵A的特征多项式为f(λ)==λ2-5λ+6,令f(λ)=0,解得λ1=2,λ2=3
当λ1=2时,得α1=;当λ2=3时,得α2=,由β=mα1+nα2,得得m=3,n=1,∴A5β=A5(3α1+α2)=3(A5α1)+A5α2=3(λα1)+λα2=3×25+35=
6.(·南京,盐城模拟)已知矩阵M=
(1)求矩阵M的逆矩阵;(2)求矩阵M的特征值及特征向量.解(1)设M-1=
则==,∴解得∴M-1=
(2)矩阵A的特征多项式为f(x)==(λ-2)·(λ-4)-3=λ2