第2讲矩阵与变换1.(·江苏卷)求矩阵A=的逆矩阵.解设矩阵A的逆矩阵为,则=,即=
故解得从而A的逆矩阵为A-1=
2.(·江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,设椭圆4x2+y2=1在矩阵A=对应的变换作用下得到曲线F,求F的方程.解设P(x0,y0)是椭圆上任意一点,点P(x0,y0)在矩阵A对应的变换下变为点P′(x′0,y′0)则有=,即∴又 点P在椭圆上,故4x+y=1,从而x+y=1
∴曲线F的方程是x2+y2=1
3.已知矩阵M=,N=,且MN=
(1)求实数a、b、c、d的值;(2)求直线y=3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程.解(1)由题设得:解得(2) 矩阵M对应的线性变换将直线变成直线(或点),∴可取直线y=3x上的两点(0,0),(1,3),由=,=,得点(0,0),(1,3)在矩阵M所对应的线性变换作用下的像是点(0,0),(-2,2).从而,直线y=3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程为y=-x
4.(·苏北四市调研一)若点A(2,2)在矩阵M=对应变换的作用下得到的点为B(-2,2),求矩阵M的逆矩阵.解由题意,知M=,即=,∴解得∴M=
由M-1M=,解得M-1=
5.(·南通调研)已知二阶矩阵A=,矩阵A属于特征值λ1=-1的一个特征向量为a1=,属于特征值λ2=4的一个特征向量为a2=,求矩阵A
解由特征值、特征向量定义可知,Aa1=λ1a1,即=-1×,得同理可得解得a=2,b=3,c=2,d=1
因此矩阵A=
6.(·扬州调研)已知矩阵M=,求M的特征值及属于各特征值的一个特征向量.解由矩阵M的特征多项式f(λ)==(λ-3)2-1=0,解得λ1=2,λ2=4,即为矩阵M的特征值.设矩阵M的特征向量为,当λ1=2时,由M=2,可得可令x=1,得y=1,∴α1=是M的属于λ1=2的特征向量.当λ2=4时,由M=4,可得取