高中数学(矩阵行列式)综合练习含解析

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高中数学 行列式 试题及解析

高中数学 行列式 试题及解析

高中数学行列式试题一.选择题(共12小题)1.定义:,若复数z 满足,则z等于()A.1+i B.1﹣i C.3+i D.3﹣i2.下列以行列式表达的结果中,与sin(α﹣β)相等的是()A .B .C .D .3.三阶行列式中,元素9的代数余子式的值为()A.38B.﹣38C.360D.﹣3604.定义行列式运算,将函数的图象向左平移n (n>0)个单位,所得图象关于y轴对称,则n的最小值为()A .B .C .D .5.行列式中,元素7的代数余子式的值为()A.﹣15B.﹣3C.3D.126.定义行列式运算:=a1a4﹣a2a3,函数f(x )=,则要得到函数f(x)的图象,只需将y=2cos2x的图象()A .向左平移个单位B .向左平移个单位C .向右平移个单位D .向右平移个单位7.=()A.cos2θB.sin2θC.1D.﹣118.定义运算,则满足的复数z为()A.1﹣2i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i9.设直线l1与l2的方程分别为a1x+b1y+c1=0与a2x+b2y+c2=0,则“”是“l1∥l2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件10.下列四个算式:①;②;③a1b2c3+a2b3c1+a3b1c2﹣a1b3c2﹣a2b1c3﹣a3b2c1;④其中运算结果与行列式的运算结果相同的算式有()A.1个B.2个C.3个D.4个11.展开式为ad﹣bc的行列式是()A .B .C .D .12.若规定=ad﹣bc 则不等式≤0的解集()A.{x|x≤﹣2或x≥1}B.{x|﹣2<x<1}C.{x|﹣2≤x≤1} D.∅二.填空题(共23小题)13.若=0,则锐角x =.14.已知,则λ=.15.已知行列式中的元素a n+j(j=1,2,3,…,9)是等比数列{a n}2的第n+j 项,则此行列式的值是.16.若行列式中(x≠1),元素1的代数余子式大于0,则x满足的条件是.17.把表示成一个三阶行列式是18.若行列式的第1行第2列的元素1的代数余子式﹣1,则实数x的取值集合为.19.行列式的最大值为.20.行列式的元素﹣3的代数余子式的值为10,则的模为.21.行列式中x的系数是22.行列式的元素π的代数余子式的值等于.23.三阶行列式中,元素1的代数余子式的值为.24.若行列式,则m的值是.25.三阶行列式中,元素4的代数余子式的值为26.若行列式的展开式的绝对值小于6的解集为(﹣1,2),则实数a等于.27.函数的最小正周期T=.28.已知矩阵A=,B=,C=,且A+B=C,则x+y的值为.29.方程,x∈(3,4)实数解x为.30.方程组的增广矩阵是.331.若行列式=0,则x =.32.对于下列四个命题①若向量,,满足,则与的夹角为钝角;②已知集合A=正四棱柱,B=长方体,则A∩B=B;③在直角坐标平面内,点M(|a|,|a﹣3|)与N(cosα,sinα)在直线x+y﹣2=0的异侧;④对2×2数表定义平方运算如下:=,则=其中真命题是(将你认为的正确命题的序号都填上).33.设A为3×4矩阵,则A的列向量组必线性(相关、无关)34.规定运算,则=.35.已知矩阵A=,B=,则A+B=.4参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.定义:,若复数z 满足,则z等于()A.1+i B.1﹣i C.3+i D.3﹣i【分析】化简行列式,再计算.【解答】解:复数z 满足=iz+i,则z ==1﹣i.故选:B.【点评】本题考查行列式,复数,属于基础题.2.下列以行列式表达的结果中,与sin(α﹣β)相等的是()A .B .C .D .【分析】根据行列式的运算法则对四个选项一一进行化简运算得结果.【解答】解:∵sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ,对于A :=sinαcosβ+cosαsinβ;故错;对于B :=cosαcosβ﹣sinαsinβ,故错;对于C :=sinαcosβ﹣cosαsinβ,正确;对于D :=cosαcosβ﹣sinαsinβ,故错.故选:C.【点评】本题考查行列式的运算,三角函数的变换公式、和角及二倍角的公式等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于基础题.3.三阶行列式中,元素9的代数余子式的值为()5A.38B.﹣38C.360D.﹣360【分析】根据行列式的展开A32=﹣(8×7﹣6×3),即可得出结论.【解答】解:行列式中元素9的代数余子式的A32=﹣(8×7﹣6×3)=﹣38,故选:B.【点评】本题考查行列式的展开,考查行列式的展开式,考查计算能力,属于基础题.4.定义行列式运算,将函数的图象向左平移n (n>0)个单位,所得图象关于y轴对称,则n的最小值为()A .B .C .D .【分析】函数==2sin(x +),从而y=2sin[(x+n)+]的图象关于y轴对称,n>0,由此能出n的最小值.【解答】解:∵,∴函数==2sin(x +),∵f(x)的图象向左平移n(n>0)个单位,所得图象关于y轴对称,∴y=2sin[(x+n)+]的图象关于y轴对称,n>0,∴n +=+kπ,k∈Z,即n=k,k∈Z,n>0.∴当k=1时,n 取最小值.故选:D.【点评】本题考查实数值的最小值的求法,考查二阶行列式、三角函数等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想、函数与方程思想,是基础题.5.行列式中,元素7的代数余子式的值为()A.﹣15B.﹣3C.3D.126【分析】利用代数余子式的定义和性质求解.【解答】解:∵行列式,∴元素7的代数余子式为:D13=(﹣1)4=2×6﹣5×3=﹣3.故选:B.【点评】本题考查余子式的值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意余子式的性质的合理运用.6.定义行列式运算:=a1a4﹣a2a3,函数f(x )=,则要得到函数f(x)的图象,只需将y=2cos2x的图象()A .向左平移个单位B .向左平移个单位C .向右平移个单位D .向右平移个单位【分析】由二阶行列式的性质得:f(x )=,再由三角函数恒等式和诱导公式得到f(x)=2cos(2x ﹣),由此利用三角函数图象的平移变换能求出结果.【解答】解:f(x )===2sin(2x ﹣)=2cos[﹣(2x ﹣)]=2cos(2x ﹣),∴要得到函数f(x)的图象,只需将y=2cos2x的图象y=2cos2x 的图象向右平移个单位.故选:D.【点评】本题考查三角函数的图象的平移变换,是中档题,解题时要认真审题,注意二阶行列式、三角恒等式、三角函数图象的平移变换诱导公式等知识的合理运用.7.=()A.cos2θB.sin2θC.1D.﹣1【分析】本题可根据二阶行列式的定义算法进行计算,然后根据三角函数计算公式可得结果.【解答】解:由题意,可知:=cosθ•cosθ﹣sinθ•(﹣sinθ)=cos2θ+sin2θ=1.7故选:C.【点评】本题主要考查二阶行列式的定义计算,以及三角函数计算.本题属基础题.8.定义运算,则满足的复数z为()A.1﹣2i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i【分析】直接利用新定义,求出z的表达式,通过复数的基本运算,求出复数z即可.【解答】解:因为,所以=zi+z=2.所以z ===1﹣i.故选:D.【点评】本题考查复数的基本运算,行列式的应用,考查计算能力.9.设直线l1与l2的方程分别为a1x+b1y+c1=0与a2x+b2y+c2=0,则“”是“l1∥l2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【分析】若,则a1b2﹣a2b1=0,若a1c2﹣a2c1=0,则l1不平行于l2;若“l1∥l2”,则a1b2﹣a2b1=0,所以,故可得结论【解答】解:若,则a1b2﹣a2b1=0,若a1c2﹣a2c1=0,则l1不平行于l2,故“”是“l1∥l2”的不充分条件;若“l1∥l2”,则a1b2﹣a2b1=0,∴,故“”是“l1∥l2”的必要条件所以“”是“l1∥l2”的必要而不充分条件故选:B.【点评】本题重点考查四种条件的判定,解题的关键是理解行列式的定义,掌握两条直线平行的条件.810.下列四个算式:①;②;③a1b2c3+a2b3c1+a3b1c2﹣a1b3c2﹣a2b1c3﹣a3b2c1;④其中运算结果与行列式的运算结果相同的算式有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据余子式的定义可知,在行列式中按照第一列展开后所余下的元素的代数余子式的和,即知①正确;同理,在行列式中按照第一行展开后所余下的元素的代数余子式的和,即得②正确;对于③,按照行列式展开的运算法则即得a1b2c3+a2b3c1+a3b1c2﹣a1b3c2﹣a2b1c3﹣a3b2c1;对于④,按照行列式展开的运算法则后与原行列式不相同.【解答】解:根据余子式的定义可知,在行列式中按照第一列展开后所余下的元素的代数余子式的和,即为.故①正确;同理,在行列式中按照第一行展开后所余下的元素的代数余子式的和,即为.故②正确;对于③,按照行列式展开的运算法则即得a1b2c3+a2b3c1+a3b1c2﹣a1b3c2﹣a2b1c3﹣9a3b2c1;故正确;对于④故选:C.【点评】本题主要考查了二阶行列式的实际应用以及根据二阶行列式的定义,属于基础题.11.展开式为ad﹣bc的行列式是()A .B .C .D .【分析】根据叫做二阶行列式,它的算法是:ad﹣bc,再根据所给的式子即可得出答案.【解答】解:根据叫做二阶行列式,它的算法是:ad﹣bc,由题意得,=ad﹣bc.故选:B.【点评】本题考查的是二阶行列式与逆矩阵,根据题意二阶行列式的意义得出所求代数式是解答此题的关键.12.若规定=ad﹣bc 则不等式≤0的解集()A.{x|x≤﹣2或x≥1}B.{x|﹣2<x<1}C.{x|﹣2≤x≤1}D.∅【分析】按照新的运算=ad﹣bc ,则不等式≤0,可化为:2x•x+2(x ﹣2)≤0,解此二次不等式即可得出答案.【解答】解:由题意可知:不等式的解集≤0可化为2x•x+2(x﹣2)≤0即x2+x﹣2≤0,求得x的解集﹣2≤x≤1.故选:C.【点评】本题考查其他不等式的解法,解答关键是理解行列式的计算方法,是基础题.二.填空题(共23小题)1013.若=0,则锐角x=.【分析】直接利用矩阵知识的应用和三角函数关系式的变换的应用求出结果.【解答】解:由于=0,所以2cos2x﹣sin2x=0,由于x为锐角,所以sin x=cos x,解得x=.故答案为:【点评】本题考查的知识要点:矩阵知识的应用,三角函数关系式的变换的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.14.已知,则λ=3.【分析】由行列式的公式化简求解.【解答】解:=(λ﹣4)+2λ=5,解之得λ=3,故答案为:3.【点评】本题考查行列式,属于基础题.15.已知行列式中的元素a n+j(j=1,2,3,…,9)是等比数列{a n}的第n+j项,则此行列式的值是0.【分析】根据题意等比关系代入求解.【解答】解:因为元素a n+j(j=1,2,3,…,9)是等比数列{a n}的第n+j项,所以设等比数列的公比为q,则a n+2=qa n+1,,,…,,∴===0,(两列(或行)相同的行列式值为0),故答案为:0【点评】本题考查行列式,等比数列,属于基础题.16.若行列式中(x≠1),元素1的代数余子式大于0,则x满足的条件是.【分析】先求出代数余子式,再进行化简,求解.【解答】解:元素1的代数余子式为=8x﹣45>0,故,故答案为:【点评】本题考查代数余子式,属于基础题.17.把表示成一个三阶行列式是【分析】本题根据行列式第一列进行展开的逆运算即可得到结果.【解答】解:根据行列式按第一列展开式,可知:2++3=2•(﹣1)1+1•+(﹣1)•(﹣1)2+1•+3•(﹣1)3+1•=.故答案为:.【点评】本题主要考查行列式按列展开的相关概念.本题属基础题.18.若行列式的第1行第2列的元素1的代数余子式﹣1,则实数x的取值集合为{x|x=π+2kπ,k∈Z}.【分析】本题先根据行列式代数余子式的定义写出第1行第2列的元素1的代数余子式,然后根据二阶行列式的计算法则进行计算,再化简三角函数,即可得到实数x 的取值集合.【解答】解:由题意,第1行第2列的元素1的代数余子式为:(﹣1)1+2•.(﹣1)1+2•=﹣1,则=1,即﹣sin(π+x)﹣cos(﹣x)=1.sin x﹣(cos cos x+sin sin x)=1,整理,得:cos x=﹣1.∴x=π+2kπ,k∈Z.故答案为:{x|x=π+2kπ,k∈Z}.【点评】本题主要考查行列式的代数余子式及二阶行列式的定义计算能力,三角函数知识.本题属基础题.19.行列式的最大值为13.【分析】先写出行列式结果,再用三角函数知识求解最大值.【解答】解:原式=,所以当时,行列式的最大值为13.故答案为:13【点评】本题考查行列式与三角函数的综合应用,属于基础题.20.行列式的元素﹣3的代数余子式的值为10,则的模为10.【分析】直接求代数余子式,求出k,再代入求向量的模.【解答】解:元素﹣3对应的行列式为,∴k=6,∴,∴,所以向量的模为为10.故答案为:10.【点评】此题考查行列式的代数余子式,向量的模的公式.21.行列式中x的系数是﹣3【分析】利用行列式展开式能求出行列式中x的系数.【解答】解:行列式=35﹣2x﹣4﹣7﹣x﹣40=﹣3x﹣16.∴行列式中x的系数是﹣3.故答案为:﹣3.【点评】本题考查行列式中未知数的系数的求法,考查行列式展开式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.22.行列式的元素π的代数余子式的值等于7.【分析】利用代数余子式的定义和性质直接求解.【解答】解:行列式的元素π的代数余子式的值为:(﹣1)2+1=﹣(4cos﹣9sin)=﹣(2﹣9)=7.故答案为:7.【点评】本题考查行列式的元素的代数余子式的值的求法,考查代数余子式的定义和性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.23.三阶行列式中,元素1的代数余子式的值为4.【分析】利用代数余子式的定义、行列式的展开法则直接求解.【解答】解:三阶行列式中,元素1的代数余子式的值为:(﹣1)1+1=0﹣(﹣4)=4.故答案为:4.【点评】本题考查代数余子式的求法,考查代数余子式、行列式展开法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.24.若行列式,则m的值是0.5.【分析】利用行列式展开法则直接求解.【解答】解;∵行列式,∴2﹣1﹣2m=0,解得m=0.5.∴m的值为0.5.故答案为:0.5.【点评】本题考查实数值的求法,考查行列式展开法则等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.25.三阶行列式中,元素4的代数余子式的值为6【分析】利用代数余子式的定义直接求解.【解答】解:三阶行列式中,元素4的代数余子式的值为:(﹣1)3=﹣(18﹣24)=6.故答案为:6.【点评】本题考查三阶行列式中元素的化数余子式的求法,考查代数余子式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.26.若行列式的展开式的绝对值小于6的解集为(﹣1,2),则实数a等于4.【分析】推导出|ax﹣2|<6的解集为(﹣1,2),从而﹣4<ax<8解集为(﹣1,2),由此能求出a的值.【解答】解:∵行列式的展开式的绝对值小于6的解集为(﹣1,2),∴|ax﹣2|<6的解集为(﹣1,2),∴﹣6<ax﹣2<6,即﹣4<ax<8解集为(﹣1,2),解得a=4.故答案为:4.【点评】本题考查实数值的求法,考查行列式展开法则、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.27.函数的最小正周期T=π.【分析】利用行列式的计算方法化简f(x)解析式,再利用二倍角的余弦函数公式化为一个角的余弦函数,找出ω的值,即可求出最小正周期.【解答】解:f(x)=cos2x﹣sin2x=cos2x,∵ω=2,∴T=π.故答案为:π【点评】此题考查了二倍角的余弦函数公式,三角函数的周期性及其求法,以及二阶行列式与逆矩阵,化简函数解析式是解本题的关键.28.已知矩阵A=,B=,C=,且A+B=C,则x+y的值为6.【分析】由题意,,求出x,y,即可得出结论.【解答】解:由题意,,∴x=5,y=1,∴x+y=6.故答案为6.【点评】本题考查矩阵的加法,考查学生的计算能力,比较基础.29.方程,x∈(3,4)实数解x为.【分析】通过二阶行列式的定义,利用二倍角的余弦函数及同角公式,求出tan2x=,再结合x的范围,求出结果即可.【解答】解:因为,所以cos x cos x﹣sin x cos x=,即×﹣sin2x=,∴tan2x=,∵x∈(3,4)∴2x=,∴x=故答案为:.【点评】本题考查二阶行列式的定义、三角函数的同角公式,二倍角公式的应用,考查计算能力.30.方程组的增广矩阵是.【分析】理解方程增广矩阵的涵义,即可由二元线性方程组,写出增广矩阵.【解答】解:由题意,方程组的增广矩阵为其系数及常数项构成的矩阵故方程组的增广矩阵是.故答案为:.【点评】本题的考点是二元一次方程组的矩阵形式,主要考查二元线性方程组的增广矩阵的涵义,计算量小,属于较容易的题型.31.若行列式=0,则x=1.【分析】先根据行列式的计算公式进行化简,然后解指数方程即可求出x的值.【解答】解:∵=0,∴2×2x﹣4=0,即2x=2,∴x=1.故答案为:1.【点评】本题主要考查了行列式的基本运算,同时考查了指数方程,属于基础题.32.对于下列四个命题①若向量,,满足,则与的夹角为钝角;②已知集合A=正四棱柱,B=长方体,则A∩B=B;③在直角坐标平面内,点M(|a|,|a﹣3|)与N(cosα,sinα)在直线x+y﹣2=0的异侧;④对2×2数表定义平方运算如下:=,则=其中真命题是③④(将你认为的正确命题的序号都填上).【分析】①根据向量夹角的范围和钝角的范围可以判断①的真假;②利用长方体包含正四棱柱,进行判断;③把点M(|a|,|a﹣3|)与N(cosα,sinα)分别代入x+y﹣2,判断x+y﹣2是否异号;④利用已知定义进行代入计算验证.【解答】解:①当向量夹角为π时,满足,但不是钝角,故①错误;②∵长方体底是长方形,正四棱柱底是正方形,∴A∩B=A,故②错误;③∵|a|+|a﹣3|>2,cosα+sinα≤<2,∴|a|+|a﹣3|﹣2>0,cosα+sinα﹣2<0,∴点M(|a|,|a﹣3|)与N(cosα,sinα)在直线x+y﹣2=0的异侧,故③正确;④对2×2数表定义平方运算如下:∴===故答案为:③④.,【点评】此题考查的知识点比较多,有向量的计算,正四棱柱和长方体定义,集合之间的关系,以及矩阵的计算.33.设A为3×4矩阵,则A的列向量组必线性相关(相关、无关)【分析】利用矩阵的列向量的性质直接求解.【解答】解:A为3×4矩阵,三行四列矩阵,也就是4个3维列向量,故A的列向量组必线性相关.故答案为:相关.【点评】本题考查A的列向量组是否线性相关的判断,考查矩阵的列向量的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.34.规定运算,则=1.【分析】根据新运算可知该运算式表示了两对角相乘的差,注意a、b、c、d的位置.再利用复数的运算法则计算即可.【解答】解:根据题目的新规定知,=1×2﹣(﹣i)i=2+i2=2﹣1=1.故答案为:1.【点评】本题考查了二阶行列式,解题的关键是根据题目信息列出算式.35.已知矩阵A=,B=,则A+B=.【分析】利用矩阵的加法法则及其意义进行求解,即可得到答案.【解答】解:∵矩阵A=,B=,则A+B==.故答案为:.【点评】本题主要考查了矩阵的加法的意义,是一道考查基本运算的基础题.。

上海高三二模分类汇编-矩阵行列式(详解版)

上海高三二模分类汇编-矩阵行列式(详解版)

二模汇编——矩阵行列式专题一、知识梳理【知识点1】系数矩阵增广矩阵【例1】已知线性方程组的增广矩阵矩阵431572145238-⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪--⎝⎭,写出其对应的线性方程组____. 【答案】⎪⎩⎪⎨⎧=--=++=-+8325427534z y x z y x z y x .【例2】写出一个系数矩阵为单位矩阵、解为1行3列矩阵()531的线性方程组为__________.【答案】⎪⎩⎪⎨⎧===531z y x .【知识点2】矩阵的运算【例1】计算矩阵的乘积13-23-16201-3-201-43052-14⎛⎫ ⎪⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭=__________. 【答案】25635-7-2-7⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点评】设矩阵111211121112212221222122,,a a b b c c A B C a a b b c c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.如果它们元素间的关系可以用下列等式表示:1122(1,2;1,2)ij i j i j c a b a b i j =+==,则C 叫做矩阵A 和矩阵B 的积,记作C =AB注意:①只有当第一个矩阵的列数与第二个矩阵的行数相同时,这两个矩阵乘积才有意义,才可以相乘.②一般地,AB BA ≠.【知识点3】二阶三阶行列式【例1】若行列式112124=-x x ,则=x .【答案】0.【点评】掌握二阶行列式的对角线法则.【例2】将2333b ca ca bd e e d ++用三阶行列式表示,可得 . 【答案】1233a bc d e-. 【点评】掌握三阶行列式的展开方法.【知识点4】余子式,代数余子式【例1】设三阶行列式[]1213,1,2411c x x x∈-中元素c 的代数余子式为y ,则y 的值域为_________. 【答案】52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点评】掌握余子式代数余子式的定义.【知识点5】方程组的解【例1】m 取什么值时,关于x,y 的线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-+-=--1)1()1(1)5(22y m x m y m x (1)有唯一解?(2)无解?(3)有无穷解?【答案】221(5)(1)(2)(3)1(1)m D m m m m m --==++-+-+221(5)2(1)(2)1(1)x m D m m m ---==-+-+11211y D m m -==++(1)1,2,3m ≠--时,方程组有唯一解;(2)13m =-或 方程组无解;(3)2m =-方程组有无穷解.【点评】掌握方程组的基本解法:判断系数行列式的是是否为零→判断x y D D ,是否为零.【知识点6】新定义题型【例1】如下定义矩阵的方幂:设A 是一个n n ⨯矩阵,定义1*1,k k A A k N A A A+⎧=∈⎨=⋅⎩.若1001A ⎛⎫= ⎪-⎝⎭,则20A =__________.【答案】1001⎛⎫⎪⎝⎭.【点评】熟练掌握矩阵的乘法,理解题目意思.二、二模真题汇编一、填空题1.方程sec 01x =的解集为__________【答案】,3x x k k Z ππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭【解析】sec 0sec sin 01x x x =⇒+=,则tan ,3x x x k k Z ππ⎧⎫=⇒=-+∈⎨⎬⎩⎭ 2.计算行列式2cossin 33sin cos 2ππππ=【答案】0 【解析】2cossin33sin cos 2ππππ=0sin 32sin 2cos 3cos =⋅-⋅ππππ 3.若关于x 、y 的二元一次线性方程组的增广矩阵是11602a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,该方程组的解为2c ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 则a c +=【答案】5【解析】有题设则2,==y c x 是方程组⎩⎨⎧==+26ay y x 的解,故5,1,4=+∴==c a a c .4、行列式201949sin cos 5sin cos 23πθθππ-的元素π的代数余子式的值等于 。

(整理)上海版教材 矩阵与行列式习题(有答案).

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矩阵、行列式和算法(20131224)姓名 成绩一、填空题1.行列式cossin 36sincos36ππππ的值是 .2.行列式a b c d(,,,{1,1,2}a b c d ∈-)的所有可能值中,最大的是 .3.将方程组203253x y z x y =⎧⎪+=⎨⎪+=⎩写成系数矩阵形式为 .4.若由命题A :“22031xx >-”能推出命题B :“x a >”,则a 的取值范围是 .5.若方程组111222a x b y c a x b y c +=⎧⎨+=⎩的解为2,1==y x ,则方程组⎩⎨⎧=++=++03520352222111c y a x b c y a x b 的解为x = ,y = . 6.方程212410139xx ≤-的解集为 . 7.把22111133332224x y x y x y x y x y x y +-表示成一个三阶行列式为 . 8.若ABC ∆的三个顶点坐标为(1,2),(2,3),(4,5)A B C ----, 其面积为 .9.在函数()21112xf x xx x x-=--中3x 的系数是 . 10.若执行如图1所示的框图,输入12341,2,4,8,x x x x ====则输出的数等于 .图211.矩阵的一种运算,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛dy cx by ax y x d c b a 该运算的几何意义为平面上的点),(y x 在矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛d c b a 的作用下变换成点(,)ax by cx dy ++,若曲线10x y +-=在矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛11b a 的作用下变换成曲线10x y --=,则a b +的值为 .12.在集合{}1,2,3,4,5中任取一个偶数a 和奇数b 构成以原点为起点的向量(),a b α=.从所有得到的以原点为起点的向量中任取两个向量为邻边作平行四边形,记所有作成的平行四边形的个数为n ,其中面积不超过...4的平行四边形的个数为m ,则mn= 二.选择题13.系数行列式0D =是三元一次方程组无解的( ) A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件C. 充分必要条件D. 既非充分也非必要条件 14.下列选项中错误的是( ). A.bda c db ca -= B.ab cd db c a =C.d c db c a 33++ d c b a =D.d c badb ca -----=15.若,,a b c 表示ABC ∆的三边长,且满足0222=++++++cb a ccc b a b bc b a a a , 则ABC ∆是( ).A. 等腰三角形B. 直角三角形C. 等腰直角三角形D. 等边三角形 16. 右边(图2)的程序框图输出结果S =( ) A .20 B. 35 C. 40 D .45三、解答题:17. 已知P :矩阵||51||10x x +⎛⎫⎪+ ⎝的某个列向量的模不小于2,Q : 行列式114203121mx ----中元素1-的代数余子式的值不小于2.若P 是Q 成立的充分条件....,求实数m 的取值范围.18.已知等比数列{}n a 的首项11a =,公比为q , (1)求二阶行列式4231a a a a 的值;(2)试就q 的不同取值情况,讨论二元一次方程组⎩⎨⎧-=+=+234231y a x a y a x a 何时无解,何时有无穷多解?19.已知函数1sin ()0sin sin 20xxf x xx m =的定义域为0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,最大值为4.试求函数()sin 2cos g x m x x=+(x R ∈)的最小正周期和最值.22213521212325414143456122122321n n n n n n n n n n n n n n -⎛⎫⎪+++- ⎪ ⎪+++- ⎪⎪ ⎪-+-+-⎝⎭20. 将等差数列21n a n =-*()n N ∈中2n 个项依次排列成下列n 行n 列的方阵,在方阵中任取一个元素,记为1x ,划去1x 所在的行与列,将剩下元素 按原来得位置关系组成(n-1)行(n-1)列方阵,任取其中一元素2x ,划去2x 所在的行与列,将最后剩下元素记为n x ,记12n n S x x x =++,求limn →∞322nS n n +的值。

线代题型练习14:《行列式》常见题型练习题及参考解答

线代题型练习14:《行列式》常见题型练习题及参考解答

线代题型练习14:《行列式》常见题型练习题及参考解答练习题【注】如果公式显示不全,请在公式上左右滑动显示!练习1 :设为阶方阵,且的行列式,是的伴随矩阵,计算.练习2 :设为阶非零方阵,是的伴随矩阵,是的转置矩阵. 当时,证明:.练习3 :设是阶矩阵,满足 (是阶单位矩阵,是的转置矩阵),,求.练习4:计算行列式练习5 :设为三阶方阵,,计算练习6 :设为三阶方阵,, ,计算练习7 :设为三阶正交矩阵,,是三阶方阵,,计算.练习8 :设为三阶方阵,, ,求.练习9 :设均为四阶方阵,且有均为四维向量,计算.练习10 :设均为四维向量,且计算.先自己思考,动手尝试探索一下解题思路与解题过程,写写解题步骤,然后再对照下面的答案!【注1】每日一题参考解答思路一般不仅仅是为了解题,而重在分享、拓展思路,更多重在基本知识点的理解、掌握与应用!参考解答一般仅提供一种思路上的参考,过程不一定是最简单的,或者最好的,并且有时候可能还有些许小错误!希望在对照完以后,不管是题目有问题,还是参考解答过程有问题,希望学友们能不吝指出!如果有更好的解题思路与过程,也欢迎通过公众号会话框或邮件以图片、或Word文档形式发送给管理员,管理员将尽可能在第一时间推送和大家分享,谢谢!【注2】每日一题题目并非咱号完全原创,一般来自各类参考书或网络资源,由学友改编、整理并由咱号免费推送分享。

感谢学友的热心整理分享,欢迎更多学友投稿分享好的学习资源、学习经验和大学学习、生活经历、经验,分享热线:微信、QQ、邮箱都为QQ号码:492411912.练习参考解答【注】如果公式显示不全,请在公式上左右滑动显示!练习1 :设为阶方阵,且的行列式,是的伴随矩阵,计算.【参考解答】:由计算公式直接得练习2 :设为阶非零方阵,是的伴随矩阵,是的转置矩阵. 当时,证明:.【参考解答】:设,其中为的行向量,所以有由公式,根据已知,有.考虑反证法:如果,则有这与为阶非零方阵矛盾,所以.练习3 :设是阶矩阵,满足 (是阶单位矩阵,是的转置矩阵),,求.【参考解答】:因为由于,所以,所以.练习4:计算行列式【参考解答】:【思路一】记行列式为,则按第一行展开【思路二】依据行列式的拉普拉斯展开法则,将行列式按第2,3行展开,于是有练习5 :设为三阶方阵,,计算【参考解答】:由于所以得练习6 :设为三阶方阵,, ,计算【参考解答】:由行列式的计算性质,得练习7 :设为三阶正交矩阵,,是三阶方阵,,计算.【参考解答】:由题设,可得所以练习8 :设为三阶方阵,, ,求.【参考解答】:因为所以从而有练习9 :设均为四阶方阵,且有均为四维向量,计算.【参考解答】:由于所以有练习10 :设均为四维向量,且计算.【参考解答】:直接由行列式的计算性质,得相关推荐● 高等数学、线性代数课程完整推送内容参见公众号底部菜单高数线代下的高等数学、线性代数内容导航选项!课件PDF文档或其他电子文档资源、问题交流讨论请到添加配套QQ群!● 每日一题总列表点击菜单项高数线代下的“ 高数数分每日一题 ”或直接回复“每日一题”浏览!● 历届考研真题及详细参考解答浏览考研帮助菜单中考研指南真题练习选项● 全国、省、市、校竞赛真题、模拟试卷请参见公众号底部竞赛实验下竞赛试题与通知选项。

高二数学矩阵行列式试题

高二数学矩阵行列式试题

高二数学矩阵行列式试题1.如图,单位正方形OABC在二阶矩阵T的作用下,变成菱形OA1B1C1.求矩阵T;设双曲线F:x2-y2=1在矩阵T对应的变换作用下得到曲线F´,求曲线F´的方程.【答案】(1)T=;(2)x2-y2=3.【解析】(1)利用待定系数法,即可求矩阵T;(2)曲线C上任意一点,根据矩阵变换公式求出对应的点,解出由表示的式子,将点P的坐标代入曲线C的方程,化简即得曲线的方程.试题解析:(1)设T=,由=,解得由=,解得所以T=.(2)设曲线F上任意一点P(x,y)在矩阵T对应的变换作用下变为P¢(x¢,y¢),则=,即,所以因为x2-y2=1,所以(2x´-y´)2-(2y´-x´)2=9,即x´2-y´2=3,故曲线F´的方程为x2-y2="3."【考点】矩阵变换的性质.2.已知矩阵M=,(1)求矩阵M的逆矩阵;(2)求矩阵M的特征值和特征向量;(3)试计算.【答案】(1);(2)和;(3)【解析】掌握矩阵运算以及矩阵变换的规律,直接根据矩阵乘法的定义.矩阵的运算难点是乘法运算,解题的关键是熟悉乘法法则,并且要理解二阶矩阵变换的定义,熟悉五种常见的矩阵变换,明确矩阵变换的特点.对于矩阵乘法,应注意几何意义在解题中的应用.还要注意矩阵的知识并不是孤立存在的,解题时应该注意矩阵与其他知识的有机结合.另对运算律的灵活运用将有助于我们简化运算,而运算中求矩阵的逆是重要的环节,在求逆之前首先必须熟悉公式再进行应用.试题解析:(1)|M|="-3" ,矩阵M的特征多次式为,对应的特征向量分别为和,所以【考点】矩阵变换的有关内容.3.已知矩阵有一个属于特征值的特征向量,①求矩阵;②已知矩阵,点,,,求在矩阵的对应变换作用下所得到的的面积.【答案】①②的面积为【解析】①根据矩阵有一个属于特征值1的特征向量可得,从而可求矩阵;②先计算,从而可得点变成点即可计算的面积.试题解析:①由已知得:,∴解得故.②∵∴,,即点,,变成点,,∴的面积为4.已知阶矩阵,向量。

高三数学矩阵行列式试题

高三数学矩阵行列式试题

高三数学矩阵行列式试题1.设矩阵M=(其中a>0,b>0).(1)若a=2,b=3,求矩阵M的逆矩阵M-1;(2)若曲线C:x2+y2=1在矩阵M所对应的线性变换作用下得到曲线C’:,求a,b 的值.【答案】(1)(2)【解析】(1)设矩阵M的逆矩阵,则又M=,所以=,所以,即,故所求的逆矩阵(2)设曲线C上任意一点P(x,y),它在矩阵M所对应的线性变换作用下得到点,则=,即又点在曲线C′上,所以,则为曲线C的方程,又已知曲线C的方程为,故又a>0,b>0,所以2.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,y)在直线l上,且A=,求点P的坐标.【答案】(1)(2)(1,0)【解析】(1)设直线l:ax+y=1上任意点M(x,y)在矩阵A对应的变换作用下像是M′(x′,y′).由==,得.又点M′(x′,y′)在l′上,所以x′+by′=1即x+(b+2)y=1.依题意,得解得(2)由A=,得解得y=0.,又点P(x0,y)在直线l上,所以x=1.故点P的坐标为(1,0).3.已知矩阵M=,N=.(1)求矩阵MN;(2)若点P在矩阵MN对应的变换作用下得到Q(0,1),求点P的坐标.【答案】(1)MN==;(2)P(, 1).【解析】(1)利用矩阵乘法公式计算即可;(2)两种方法:法一,利用=,转化为关于的二元一次方程,解出,即点P的坐标;法二,求出MN的逆矩阵,直接计算. 试题解析:(1)MN==; 5分(2)设P(x,y),则解法一:=,即解得即P(, 1). 10分解法二:因为=.所以==.即P(, 1). 10分【考点】矩阵与变换、逆矩阵的求法、矩阵的计算.4.选修4-2:矩阵与变换(本小题满分10分)若点A(2,2)在矩阵对应变换的作用下得到的点为B(-2,2),求矩阵M的逆矩阵【答案】由题意知,,即,所以解得所以.………………5分由,解得. …………………………………10分另解:矩阵的行列式,所以.【解析】略5.定义运算,若函数在上单调递减,则实数的取值范围是【答案】.【解析】由定义,得,则在上单调递减,又因为在上单调递减,所以.【考点】新定义题目,二次函数的单调性.6.定义式子运算为,将函数(其中)的图象向左平移个单位,得到函数y="g" (x)的图象.若y=g(x)在[]上为增函数,则的最大值()A.6B.4C.3D.2【答案】C【解析】由定义式子运算为,可得函数(其中)的图象向左平移个单位,得到函数y="g" (x)的图像,y="g" (x)在上递增,又因为y=g(x)在[]上为增函数,所以,解得,所以的最大值为3.【考点】三角函数图像平移及单调性.7.(本小题满分14分)已知线性变换是按逆时针方向旋转的旋转变换,其对应的矩阵为,线性变换:对应的矩阵为.(Ⅰ)写出矩阵、;(Ⅱ)若直线在矩阵对应的变换作用下得到方程为的直线,求直线的方程.【答案】(1)(Ⅰ),.(Ⅱ).【解析】(1)(Ⅰ),.(Ⅱ)由于, 进一步由得, 根据即得.试题解析:(1)(Ⅰ), 2分. 3分(Ⅱ), 4分由得, 5分由题意得得,所以直线的方程为. 7分【考点】矩阵与变换.8.(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换已知矩阵,其中.若点在矩阵的变换下得到点.(1)求实数的值;(2)若,求【答案】(1);(2).【解析】(1)矩阵,是线性代数中的基本概念之一,一个的矩阵就是个数排成行列的一个数阵.由于它把许多数据紧凑的集中到了一起,所以有时候可以简便地表示一些复杂的模型.矩阵乘法看起来很奇怪,但实际上非常有用,应用也十分广泛,,掌握相乘,列方程组求得;(2)先根据特征值的定义列出特征多项式,令解方程可得特征值,再由特征值列出方程组即可解得相应的特征向量.试题解析:(1)由,得所以(2).令,得,.属于的一个特征向量,属于的一个特征向量,所以..【考点】矩阵的应用.9.已知矩阵,求矩阵【答案】【解析】由逆矩阵公式得,再利用矩阵运算得试题解析:解:,【考点】逆矩阵10.变换T1是逆时针旋转角的旋转变换,对应的变换矩阵是M1;变换T2对应的变换矩阵是M2=.(1)点P(2,1)经过变换T1得到点P',求P'的坐标;(2)求曲线y=x2先经过变换T1,再经过变换T2所得曲线的方程.【答案】(1)P'(-1,2).(2)y-x=y2.【解析】(1)先写出旋转矩阵M1=,再利用矩阵运算得到点P'的坐标是P'(-1,2).(2)先按序确定矩阵变换M=M2M1=,再根据相关点法求曲线方程:即先求出对应点之间关系,再代入已知曲线方程,化简得y-x=y2. 试题解析:解:(1)M1=,M1=.所以点P(2,1)在T1作用下的点P'的坐标是P'(-1,2).(2)M=M2M1=,设是变换后图象上任一点,与之对应的变换前的点是,则M=,也就是即所以,所求曲线的方程是y-x=y2.【考点】旋转矩阵,矩阵变换11. [选修4-2:矩阵与变换]已知矩阵矩阵B的逆矩阵,求矩阵AB.【答案】【解析】先求逆矩阵的逆:,再根据矩阵运算求矩阵AB.试题解析:解:设,则,即,故,解得,所以.因此,.【考点】逆矩阵,矩阵乘法【名师】矩阵乘法及逆矩阵需明确运算法则,实质是考查一种运算法则:,类似求矩阵特征值及特征向量也是如此.12.矩阵与变换求椭圆在矩阵对应的变换作用下所得的曲线的方程.【答案】【解析】实质为相关点法求轨迹:先根据矩阵运算得相关点之间关系代入,得所求曲线的方程试题解析:设椭圆上的点在矩阵对应的变换作用下得到点,则,………………………………………………5分则代入椭圆方程,得,所以所求曲线的方程为.……………………………………………10分【考点】矩阵运算13.设矩阵,求矩阵的逆矩阵的特征值及对应的特征向量.【答案】特征值对应的一个特征向量为,特征值对应的一个特征向量为【解析】先根据逆矩阵公式得,再根据特征多项式得,解得,最后根据对应向量关系求对应特征向量试题解析:矩阵的逆矩阵为,则特征多项式为令,解得,设特征向量为,则,易算得特征值对应的一个特征向量为,同理可得特征值对应的一个特征向量为【考点】特征值及特征向量14.(选修4-2:矩阵与变换)已知a、b∈R,若M=所对应的变换T把直线2x-y=3变换成自身,试求实数a、b.【答案】a=1,b=-4.【解析】实际上利用转移法求动点轨迹:先根据矩阵运算得到对应动点之间关系,设,则,再代入得(-2-b)x+(2a-3)y=3.最后根据两直线重合得-2-b=2,2a-3=-1.则a=1,b=-4.试题解析:设,则∵,∴ 2(-x+ay)-(bx+3y)=3.即(-2-b)x+(2a-3)y=3.此直线即为2x-y=3,∴-2-b=2,2a-3=-1.则a=1,b=-4.【考点】矩阵运算15.已知二阶矩阵有特征值及对应的一个特征向量,并且矩阵对应的变换将点变换成.(1)求矩阵;(2)求矩阵的另一个特征值.【答案】(1)M=.(2)矩阵M的另一个特征值为.【解析】(1)先设矩阵M=,由二阶矩阵有特征值及对应的一个特征向量及矩阵对应的变换将点换成,得到关于的方程组,即可求得矩阵;(2)由(1)知,矩阵的特征多项式为,从而求得另一个特征值为2.试题解析:设M=,M,M,解得即M=.(2)则令特征多项式,解得.矩阵M的另一个特征值为.16.运用旋转矩阵,求直线2x+y-1=0绕原点逆时针旋转45°后所得的直线方程.【答案】x+y-1=0【解析】旋转矩阵=.直线2x+y-1=0上任意一点(x0,y)旋转变换后为(x',y'),得=,∴即直线2x+y-1=0绕原点逆时针旋转45°后所得的直线方程是x+y-x+y-1=0,即x+y-1=0.17.2×2矩阵M对应的变换将点(1,-1)与(-2,1)分别变换成点(-1,-1)与(0,-2).(1)求矩阵M.(2)设直线l在矩阵M对应的变换作用下得到了直线m:x-y=4.求直线l的方程.【答案】(1) (2) x+y+2=0【解析】(1)设M=,则有=,=,所以且解得所以M=.(2)设直线l上一点为(x,y)在矩阵M对应的变换作用下变为(x',y'),因为==且直线m:x'-y'=4,所以(x+2y)-(3x+4y)=4,即x+y+2=0为直线l的方程.18.已知2×2矩阵M=,矩阵M对应的变换将点(2,1)变换成点(4,-1),求矩阵M将圆x2+y2=1变换后的曲线方程.【答案】2x2-2xy+5y2=9【解析】由已知得M=,即=,∴解得∴M=.设点P(x,y)是圆x2+y2=1上的任意一点,变换后的点为P'(x',y'),则M=,所以从而又点(x,y)在圆x2+y2=1上,则(x'-2y')2+(x'+y')2=9,即2x'2-2x'y'+5y'2=9,∴圆x2+y2=1变换后的曲线方程为2x2-2xy+5y2=9.19.曲线x2-4y2=16在y轴方向上进行伸缩变换,伸缩系数k=2,求变换后的曲线方程.【答案】x2-y2=16【解析】设变换后的曲线上任意一点为(x,y),其在x2-4y2=16上的对应点为(x0,y),由题意已知变换对应的矩阵A=,则=,∴,∴,∴x2-4()2=16,即x2-y2=16.20.[选修4-2:矩阵与变换]已知:点在变换:作用后,再绕原点逆时针转90°,得到点,若点的坐标为(-3,4),求点的坐标.【答案】.【解析】在变换作用后,再绕原点逆时针旋转90°后对应的矩阵为:,设,求A点在此矩阵的作用下变换后的点,代入已知条件即可求得所求点A的坐标.试题解析:根据题意知,在变换作用后,再绕原点逆时针旋转90°后对应的矩阵为:,设,则由,得,∴,即.。

高考数学专题训练——矩阵行列式(3)含解析

高考数学专题训练——矩阵行列式(3)含解析

高考数学专题训练——矩阵行列式(3)三、解答题1.已知二阶矩阵A 有特征值11λ=及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e 和特征值22λ=及对应的一个特征向量210⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,试求矩阵A .2.已知矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=3241A (1)求A 的逆矩阵A -1;(2)求A 的特征值及对应的特征向量。

3.选修4—2:矩阵与变换已知矩阵A =33c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=11⎡⎤⎢⎥⎣⎦,属于 特征值1的一个特征向量为α2=32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵.4.已知二阶矩阵A 有特征值11λ=及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e 和特征值22λ=及对应的一个特征向量210⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,试求矩阵A .5.选修4—2:矩阵与变换 已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=d c A 33,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=111α,属于特征值1的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=232α.求矩阵A 的逆矩阵. 6.选修4-2:矩阵与变换若点A (-2,2)在矩阵cos sin sin cos αααα-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M 对应变换的作用下得到的点为B (2,2),求矩阵M .7.在平面直角坐标系xOy 中,设曲线1C 在矩阵10102A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥ ⎣⎦对应的变换作用下得到曲线222:14x C y +=,求曲线1C 的方程.8.选修4-2:矩阵与变换已知矩阵302a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,A 的逆矩阵11031b -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦A . (1)求a ,b 的值;(2)求A 的特征值.9.(1)已知矩阵1101,20201⎡⎤⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A B ,若矩阵AB 对应的变换把直线l :20x y +-=变为直线'l ,求直线'l 的方程.(2)在极坐标系中,圆C的方程为)4πρθ=-,以极点为坐标原点,极轴为x 轴 的正半轴建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程为11x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),求直线l 被 圆C 截得的弦AB 的长度.10.选修4-2:矩阵与变换(本小题满分10分) 已知矩阵A =01a k ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (k ≠0)的一个特征向量为α=1k ⎡⎤⎢⎥-⎣⎦, A 的逆矩阵A -1对应的变换将点(3,1)变为点(1,1).求实数a ,k 的值.11.(本小题满分14分)已知二阶矩阵21M a b ⎛⎫= ⎪⎝⎭),(R b a ∈,若矩阵M 属于特征值1-的一个特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=311α,属于特征值3的一个特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛=112α. (Ⅰ)求实数b a ,的值;(Ⅱ)若向量35β-⎛⎫=⎪⎝⎭,计算5M β 的值. 12.已知矩阵A的逆矩阵122A -⎡⎢⎢=⎢⎢⎣,求曲线1xy =在矩阵A 对应的交换作用下所得的曲线方程. 13.(本小题满分7分)选修4—2:矩阵与变换在平面直角坐标系中,矩阵M 对应的变换将平面上的任意一点()y x P ,变换为点()y x y x P +-',2.(Ⅰ)求矩阵M 的逆矩阵1-M;(Ⅱ)求圆122=+y x 在矩阵M 对应的变换作用后得到的曲线C 的方程.14.(选修4-2:矩阵与变换) 已知矩阵1235A -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦, (1)求逆矩阵1A -;(2)若矩阵X 满足31AX ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,试求矩阵X . 15.(本小题满分7分)选修4-2:矩阵与变换已知矩阵10a M b ⎛⎫= ⎪⎝⎭,其中,a b R ∈.若点(1,2)P -在矩阵M 的变换下得到点(1,4)P '--. (1)求实数,a b 的值;(2)若21a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求10.M a16.选修4-2:矩阵与变换已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 11a ,直线l :x -y +4=0在矩阵A 对应的变换作用下变为直线l ':x -y +2a =0. (1)求实数a 的值;(2)求A 2.17.(本题满分10分)已知矩阵M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡2001,N =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡10021,试求曲线x y sin =在矩阵MN 变换下的函数解析式.18.(本小题满分7分)选修4—2:矩阵与变换在平面直角坐标系中,矩阵M 对应的变换将平面上任意一点(,)P x y 变换为点(2,3)P x y x '+.(1)求矩阵M 的逆矩阵1M -;(2)求曲线410x y +-=在矩阵M 的变换作用后得到的曲线C '的方程. 19.选修4—2:矩阵与变换(本小题满分10分) 已知矩阵A =21a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,若矩阵A 属于特征值-1的一个特征向量为α1=11⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,属于特征值4 的一个特征向量为α2=32⎡⎤⎢⎥⎣⎦.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵A -1.20.(选修4—2:矩阵与变换)(本题满分10分)已知1002M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,10201N ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦,设曲线sin y x =在矩阵MN 对应的变换作用下得到曲线F,求F方程参考答案1.2101A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 【解析】试题分析:根据特征值与特征向量关系求矩阵:设矩阵a b A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则有11111ab c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,11200a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,11,20a b c d a c +=⎧⎪+=⎪⎨=⎪⎪=⎩,,,从而2101a b c d ==-==,,,,所以2101A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. 试题解析:设矩阵a b A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,这里a b c d ∈R ,,,, 因为11⎡⎤⎢⎥⎣⎦是矩阵A 的属于11λ=的特征向量,则有11111a b cd ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ①, 4分又因为10⎡⎤⎢⎥⎣⎦是矩阵A 的属于22λ=的特征向量,则有11200a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ② 6分 根据①②,则有11,20a b c d a c +=⎧⎪+=⎪⎨=⎪⎪=⎩,,,8分从而2101a b c d ==-==,,,,所以2101A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. 10分 考点:特征值与特征向量 2.(1)⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-515254531A ; (2)5=λ或1-=λ;当5=λ时,特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛=111ξ当1-=λ时,特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=122ξ 【解析】试题分析:(1)利用逆矩阵的计算公式求出A 的逆矩阵A -1;(2)利用特征多项式对应方程的根,求矩阵的特征值,再结合对应的方程,求出每个特征值所对应的特征向量.试题解析:解:(1)∵54231||-=⨯-⨯=A ∴A 可逆 1分∴⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-515254531A 3分 (2)A 的特征多项式548)3)(1(3241)(2--=---=----=λλλλλλλf 4分 由0)(=λf ,得5=λ或1-=λ; 5分当5=λ时,由⎩⎨⎧=+-=-022044y x y x 得特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛=111ξ 当1-=λ时,由⎩⎨⎧=--=--042042y x y x 得特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=122ξ 7分 考点:矩阵与变换.3.A =3324⎡⎤⎢⎥⎣⎦,A 的逆矩阵21321132⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:由特征值与特征向量关系得:33c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦11⎡⎤⎢⎥⎣⎦=611⎡⎤⎢⎥⎣⎦,33c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦=32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,即c +d =6,3c -2d =-2,,因此24c d =⎧⎨=⎩即A =3324⎡⎤⎢⎥⎣⎦,从而A 的逆矩阵是21321132⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦.试题解析:由矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=11⎡⎤⎢⎥⎣⎦可得,33c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦11⎡⎤⎢⎥⎣⎦=611⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即c +d =6, 2分 由矩阵A 属于特征值1的一个特征向量为α2=32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,可得33c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦=32⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,即3c -2d =-2, 4分解得24c d =⎧⎨=⎩即A =3324⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 6分 所以A 的逆矩阵是21321132⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦. 10分 考点:特征值与特征向量,逆矩阵4.2101A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. 【解析】试题分析:设出二阶矩阵,利用待定系数法进行求解.试题解析:设矩阵a b A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,这里a b c d ∈R ,,,, 因为11⎡⎤⎢⎥⎣⎦是矩阵A 的属于11λ=的特征向量,则有11111a b cd ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦①, 又因为10⎡⎤⎢⎥⎣⎦是矩阵A 的属于22λ=的特征向量,则有11200a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦② 根据①②,则有11,20a b c d a c +=⎧⎪+=⎪⎨=⎪⎪=⎩,,,从而2101a b c d ==-==,,,,所以2101A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦考点:1.矩阵;2.矩阵的特征向量;3.矩阵的特征量5.⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2131-21-32【解析】试题分析:由特征向量定义知:⎥⎦⎤⎢⎣⎡d c 33⎥⎦⎤⎢⎣⎡11=6⎥⎦⎤⎢⎣⎡11,⎥⎦⎤⎢⎣⎡d c 33⎥⎦⎤⎢⎣⎡-23=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-23,所以6=+d c ,223-=-d c ,解得⎩⎨⎧==,4,2d c 即A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡4233,A 逆矩阵是⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2131-21-32试题解析:解:由矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=111α,可得⎥⎦⎤⎢⎣⎡d c 33⎥⎦⎤⎢⎣⎡11=6⎥⎦⎤⎢⎣⎡11,即6=+d c ;由矩阵A 属于特征值1的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=232α可得,⎥⎦⎤⎢⎣⎡d c 33⎥⎦⎤⎢⎣⎡-23=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-23, 即223-=-d c ,解得⎩⎨⎧==,4,2d c 即A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡4233,A 逆矩阵是⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2131-21-32. 考点:特征向量,逆矩阵6.0110M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ 【解析】试题分析:根据矩阵变换得:cos sin sin cos αααα-⎡⎤⎢⎥⎣⎦2222-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,sin 1cos 0αα=-⎧⎨=⎩,所以0110M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ 试题解析:解: cos sin sin cos αααα-⎡⎤⎢⎥⎣⎦2222-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦sin 1cos 0αα=-⎧⎨=⎩0110M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦ 考点:矩阵变换7.224x y += 【解析】试题分析:实质为转移法求轨迹:设(,)P x y 是曲线1C 上任意一点,点(,)P x y 在矩阵A 对应的变换下变为点(,P x y ''',则有10102x x y y ⎡⎤'⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥' ⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即12x xy y '=⎧⎪⎨'=⎪⎩22()()14x y ''+= 22()()142x y ∴+=,224x y += 试题解析:设(,)P x y 是曲线1C 上任意一点,点(,)P x y 在矩阵A 对应的变换下变为点(,)P x y '''则有10102x x y y ⎡⎤'⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥' ⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即12x x y y '=⎧⎪⎨'=⎪⎩5分 又因为点(,)P x y '''曲线222:14x C y +=上, 故22()()14x y ''+=,从而22()()142x y +=所以曲线1C 的方程是224x y +=. 10分 考点:矩阵变换8.(1)a =1,b =-23;(2)λ1=1,λ2=3;【解析】 试题分析:(1)利用逆矩阵的概念或公式求解;(2)利用特征多项式求特征值; 试题解析:(1)因为A A -1=302a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 1 03 b 1⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦=1023ab a ⎡⎤⎢⎥+⎢⎥⎣⎦=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 所以1,20.3a ab =⎧⎪⎨+=⎪⎩解得a =1,b =-23.(2)由(1)得A =3021⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 则A 的特征多项式f (λ)=321λλ---=(λ-3)( λ-1). 令f (λ)=0,解得A 的特征值λ1=1,λ2=3. 考点:1.逆矩阵;2.矩阵的特征值; 9.(1)480x y +-=;(2)【解析】 试题分析:(1)先把AB 求出,再把直线l 上一点经矩阵AB 变换为直线'l 上一点,找到两者之间的关系,代入已知直线既得;相当于求轨迹方程中的相关点发;(2)先把C 和直线l 的方程化为直角坐标系下方程,再根据弦心距、弦长和半径之间的关系求出弦长.试题解析:(1)易得11101122020102AB ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,在直线l 上任取一点(,)P x y '',经矩阵AB 变换为点(,)Q x y ,则11122022x x x y y y y ⎡⎤⎡⎤'''+⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦'⎣⎦⎣⎦,∴122x x y y y ⎧''=+⎪⎨⎪'=⎩,即142x x y yy ⎧'=-⎪⎪⎨⎪'=⎪⎩,代入20x y ''+-=中得12042y x y -+-=,∴直线l '的方程为480x y +-=;(2)解:C 的方程化为4cos 4sin ρθθ=+,两边同乘以ρ,得24cos 4sin ρρθρθ=+由222,cos ,sin x y x y ρρθρθ=+== ,得22440x y x y +--=其圆心C 坐标为(2,2),半径r =l 的普通方程为20x y --=,∴圆心C 到直线l的距离d ==AB == 考点:1.矩阵的变换;2.相关点法;3.极坐标与直角坐标的转换;4.弦心距、弦长和半径之间的关系;10.解:设特征向量为α=1k ⎡⎤⎢⎥-⎣⎦对应的特征值为λ,则01a k ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 1k ⎡⎤⎢⎥-⎣⎦=λ1k ⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,即1ak k kλλ-=⎧⎨=⎩因为k ≠0,所以a =2. 5分 因为13111A -⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以A 11⎡⎤⎢⎥⎣⎦=31⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即201k ⎡⎤⎢⎥⎣⎦11⎡⎤⎢⎥⎣⎦=31⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 所以2+k =3,解得 k =1.综上,a =2,k =1. 10分 【解析】试题分析:由 特征向量求矩阵A, 由逆矩阵求k 考点:特征向量, 逆矩阵点评:本题主要考查了二阶矩阵,以及特征值与特征向量的计算,考查逆矩阵. 11.(Ⅰ)30a b =⎧⎨=⎩;(Ⅱ)241249-⎛⎫⎪-⎝⎭【解析】试题分析:(1)(Ⅰ)由211133a b --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,2111311a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭得333a b a b -+=-⎧⎨+=⎩ 即得;(Ⅱ)设311531m n --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由 335m n m n -+=-⎧⎨+=⎩解得21m n =⎧⎨=-⎩ 计算122βαα=-,555122M M M βαα=- .试题解析:(Ⅰ)由211133a b --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,2111311a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭得333a b a b -+=-⎧⎨+=⎩解得30a b =⎧⎨=⎩ 4分(Ⅱ)设311531m n --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则335m n m n -+=-⎧⎨+=⎩解得21m n =⎧⎨=-⎩ ∴122βαα=-∴⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⋅=-=24924111331)1(225525155ααM M M 7分考点:1.矩阵与变换;2.方程思想. 12.222y x -=【解析】试题分析:由矩阵变换公式直接代入计算可求曲线方程.试题解析:解法一:设1xy =上任意一点(),x y 在矩阵A 对应的变换作用下对应的点(),x y '',则1x x x y y y -⎡⎢''⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢==⎢⎥⎢⎥⎢⎥''⎢⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎢⎣A , 4分由此得)),,x x y y y x ⎧''=+⎪⎪⎨⎪''=-⎪⎩6分 代入方程1xy =,得222y x ''-=.所以1xy =在矩阵A 对应的线性变换作用下的曲线方程为222y x -=.10分解法二:22⎥=⎥⎢⎥⎣⎦A , 4分 设1xy =上任意一点(),x y 在矩阵A 对应的线性变换作用下得到点(),x y '',则2222x x y y -⎢'⎡⎤⎡⎤⎥=⎢⎥⎢⎥'⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦,其坐标变换公式为,22,22x x y y x y ⎧'=-⎪⎪⎨⎪'=+⎪⎩由此得)),2,2x x y y y x ⎧''=+⎪⎪⎨⎪''=-⎪⎩6分 代入方程1xy =,得222y x ''-=.所以1xy =在矩阵A 对应的线性变换作用下的曲线方程为222y x -=. 10分 考点:矩阵变换. 13.(Ⅰ)⎝⎛-=-31311M ⎪⎪⎪⎪⎭⎫3132;(Ⅱ)952222=++y xy x . 【解析】试题分析:(Ⅰ)考查矩阵变换与矩阵的关系,设),(y x P ''',本题变换为⎩⎨⎧+='-='yx y yx x 2,则矩阵1211M -⎛⎫= ⎪⎝⎭,再求其逆矩阵,也可写出变换为⎩⎨⎧+='-='y x y yx x 2的逆变换⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+'-='+'=y x y y x x 31313231,这样就得 ⎝⎛-=-31311M ⎪⎪⎪⎪⎭⎫3132; (Ⅱ)由(Ⅰ)可得圆C 上的点(,)P x y 与变换后的点'(',')P x y 间的关系是⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+'-='+'=y x y y x x 31313231,把它代入C 的方程可得.试题解析:(Ⅰ)法一:设),(y x P ''',依题意得:⎩⎨⎧+='-='yx y yx x 2,∴ ⎝⎛=11M ⎪⎪⎭⎫-12, ∴3=M , ∴⎝⎛-=-31311M⎪⎪⎪⎪⎭⎫3132. 法二:设),(y x P ''',依题意得:⎩⎨⎧+='-='yx y yx x 2,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+'-='+'=y x y y x x 31313231 , ∴ ⎝⎛-=-31311M ⎪⎪⎪⎪⎭⎫3132.(Ⅱ) ∵点()y x P ,在圆122=+y x 上,又⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+'-='+'=y x y y x x 31313231,∴13131323122=⎪⎭⎫ ⎝⎛'+'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛'+'y x y x ,即得952222='+''+'y y x x ,∴变换作用后得到的曲线C 的方程为952222=++y xy x . 考点:矩阵变换,二阶逆矩阵. 14.(1)5231-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦;(2)138-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦【解析】试题分析:(1)求逆矩阵,可设1-A =ab cd ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,利用1AA E -=,列出关于,,,a b c d 的方程组得解;(2)由已知31AX ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,可得131X A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,计算即可.试题解析:(1)设1-A =ab cd ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦1235-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦=325325a b a b c d a d +--⎡⎤⎢⎥+--⎣⎦=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦. ∴3125030251a b a b c d c d +=⎧⎪--=⎪⎨+=⎪⎪--=⎩解得5231a b c d =-⎧⎪=⎪⎨=-⎪⎪=⎩∴1-A =5231-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦,(2)523133118X --⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦⎣⎦.考点:逆矩阵,矩阵的运算. 15.(1)⎩⎨⎧==21b a ;(2)⎪⎪⎭⎫⎝⎛10241025. 【解析】试题分析:(1)矩阵,是线性代数中的基本概念之一,一个n m ⨯的矩阵就是n m ⨯个数排成m 行n 列的一个数阵.由于它把许多数据紧凑的集中到了一起,所以有时候可以简便地表示一些复杂的模型.矩阵乘法看起来很奇怪,但实际上非常有用,应用也十分广泛,,掌握相乘⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡dy cx by ax y x d c b a ,列方程组求得; (2)先根据特征值的定义列出特征多项式,令()0=λf 解方程可得特征值,再由特征值列出方程组即可解得相应的特征向量. 试题解析:(1)由10a b ⎛⎫⎪⎝⎭12⎛⎫ ⎪-⎝⎭14-⎛⎫= ⎪-⎝⎭,得121,24,a b -=-⎧⎨-=-⎩所以1,2.a b =⎧⎨=⎩ (2) 1102M ⎛⎫=⎪⎝⎭.令()1102f λλλ--=-()()120λλ=--=,得11λ=,22λ=. 属于11λ=的一个特征向量110e ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,属于22λ=的一个特征向量211e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以12a e e =+ .()101012M a M e e =+ 10101122e e λλ=+ 101110252011024⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.考点:矩阵的应用. 16.(1)2a =;(2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤5445 【解析】 试题分析:(1)矩阵变换问题,设直线l 上一点M 0(x 0,y 0)在矩阵A 对应的变换作用下变为l '上点M(x ,y), 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 11a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ax 0+y 0x 0+ay 0,即 ⎩⎨⎧x =ax 0+y 0,y =x 0+ay 0.,把(,)x y代入直线'l 方程化简得(a -1)x 0-(a -1)y 0+2a =0.又由x 0-y 0+4=0,得1214a a-=,可得2a =;(2)由矩阵的乘法法则可得.试题解析:(1)设直线l 上一点M 0(x 0,y 0)在矩阵A 对应的变换作用下变为l '上点M(x ,y), 则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 11a ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ax 0+y 0x 0+ay 0, 所以⎩⎨⎧x =ax 0+y 0,y =x 0+ay 0.3分代入l '方程得(ax 0+y 0)-(x 0+ay 0)+2a =0, 即(a -1)x 0-(a -1)y 0+2a =0. 因为(x 0,y 0)满足x 0-y 0+4=0,所以2a a -1=4,解得a =2. 6分(2)由A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2112,得A 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤2112⋅⎣⎢⎡⎦⎥⎤2112=⎣⎢⎡⎦⎥⎤5445. 10分 考点:矩阵变换,矩阵运算. 17.x y 2sin 2=. 【解析】试题分析:利用矩阵的乘法公式可得到MN =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡20021,故在矩阵MN 变换下11122x x x y y y⎡⎤⎡⎡⎤⎤⎢⎥→=⎢⎢⎥⎥⎢⎥⎦⎦⎣⎣⎢⎦⎣即可求得函数解析式 试题解析:MN = ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2001⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡10021=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡200214分 即在矩阵MN 变换下11122x x x y y y ⎡⎤⎡⎡⎤⎤⎢⎥→=⎢⎢⎥⎥⎢⎥⎦⎦⎣⎣⎢⎦⎣ 6分即曲线x y sin =在矩阵MN 变换下的函数解析式为x y 2sin 2= 10分 考点:矩阵的乘法、函数解析式18.(1)1103213M -⎛⎫- ⎪⎪= ⎪-- ⎪⎝⎭;012=++y x 【解析】试题分析:矩阵,是线性代数中的基本概念之一,一个n m ⨯的矩阵就是n m ⨯个数排成m 行n 列的一个数阵.由于它把许多数据紧凑的集中到了一起,所以有时候可以简便地表示一些复杂的模型.矩阵乘法看起来很奇怪,但实际上非常有用,应用也十分广泛,,掌握相乘⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡dy cx by ax y x d c b a ,列方程组求得. 试题解析:(1)设点(),P x y 在矩阵M 对应的变换作用下所得的点为(,)P x y ''', 则2,3,x x y y x '=+⎧⎨'=⎩即2130x x y y '⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎪'⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴2130M ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 1分 又det()3M =-,∴1103213M -⎛⎫- ⎪⎪= ⎪-- ⎪⎝⎭. 3分 (2)设点(),A x y 在矩阵M 对应的变换作用下所得的点为(,)A x y ''', 则1103213x x x M y y y -⎛⎫- ⎪''⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪ ⎪'' ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 即1,32,3x y y x y ⎧'=-⎪⎪⎨⎪''=--⎪⎩5分∴代入410x y +-=,得241033y x y '⎛⎫''----= ⎪⎝⎭,即变换后的曲线方程为210x y ++=. 7分考点:1、求逆矩阵;2、矩阵的应用.19.2321⎡⎤⎢⎥⎣⎦,11423142⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦【解析】试题分析:由特征值的定义转化已知的特征值与特征向量而求得矩阵A ,由逆矩阵公式或逆矩阵定义求得-1A ;试题解析:由矩阵A 属于特征值-1的一个特征向量为α1=11⎡⎤⎢⎥-⎣⎦可得,21a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦11⎡⎤⎢⎥-⎣⎦=111⎡⎤-⎢⎥-⎣⎦,即a -b =-1;由矩阵A 属于特征值4的一个特征向量为α2=32⎡⎤⎢⎥⎣⎦,可得21a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦32⎡⎤⎢⎥⎣⎦=342⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即3a+2b =12, 解得23a b =⎧⎨=⎩.即A =2321⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以A 逆矩阵A -1是11423142⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦考点:1.矩阵的特征值与特征向量;2.逆矩阵;20.x y 2sin 2= 【解析】试题分析:利用转移法求曲线方程,先设所求曲线F 上任意一点的坐标为(,)x y ,在矩阵MN 对应的变换作用下对应点的坐标为),(y x '',由MN ⎥⎦⎤⎢⎣⎡''y x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡''⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡y x y x 20021,解得⎪⎩⎪⎨⎧='='y y x x 212,把⎪⎩⎪⎨⎧='='y y x x 212代入 x y '='sin ,化简得x y 2sin 2=,所以,曲线F 的方程为x y 2sin 2=.试题解析:由题设得11100022020102MN ==⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,设所求曲线F 上任意一点的坐标为(,)x y ,x y sin =上任意一点的坐标为),(y x '',则MN ⎥⎦⎤⎢⎣⎡''y x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡''⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡y x y x 20021,解得⎪⎩⎪⎨⎧='='y y x x 212,把⎪⎩⎪⎨⎧='='y y x x 212代入 x y '='sin ,化简得x y 2sin 2=,所以,曲线F 的方程为x y 2sin 2=.考点:矩阵变换。

高等代数《行列式》部分习题及解答

高等代数《行列式》部分习题及解答

高等代数《行列式》部分习题及解答例1:决定以下9级排列的逆序数,从而决定它们的奇偶性: 1).134782695;2).217986354;3).987654321. 答:1). ()134782695=10τ,134782695是一个偶排列;2). ()217986354=18τ,217986354是一个偶排列; 3). ()987654321=36τ,987654321是一个偶排列. 例2:写出把排列12435变成排列25341的那些对换.答:()()()()()()()12154,312435214352543125341−−→−−→−−−→.例3:如果排列121...n n x x x x -的逆序数为k ,排列121...n n x x x x -的逆序数是多少?答:()112n n k --例4:按定义计算行列式: 000100201).0100000n n - 010000202).0001000n n -001002003).1000000n n-答:1).原行列式()()()()1,1,,2,121!1!n n n n n n τ--=-=-2).原行列式()11!.n n -=-3).原行列式()()()1221!n n n --=-.例5:由行列式定义计算()212111321111x x x f x x x-=中4x 与3x 的系数,并说明理由. 答:()f x 的展开式中x 的4次项只有一项;2,x x x x ⋅⋅⋅故4x 的系数为2;x 的3次项也只有一项()()213411,x x x τ-⋅⋅⋅故3x 的系数为-1.例6:由111111=0111,证明:奇偶排列各半.证明:由于12n j j j 为奇排列时()()121n j j j τ- 为-1,而偶排列时为1,.设有k 个奇排列和l 个偶排列,则上述行列式()()()()12121212110.n n nnj j j j j j j j j j j j l k ττ=-+-=-=∑∑ 即奇偶排列各占一半.例7:证明1111111112222222222b cc a a b a b c b c c a a b a b c b c c a a b a b c ++++++=+++. 证明:111111111111111111122222222222222222222222.2b cc a a bac aa baa b a cab c b c c a a b a c a a b a a b a c a b c b c c a a b a c a a b a a b a c a b c +++-+++++++=-++=++=+++-++++ 例8:算出行列式:121401211).00210003-;1122).321014-的全部代数余子式. 答:111213142122232431323334414243441).6,0;12,6,0;15,6,3,0;7,0,1, 2.A A A A A A A A A A A A A A A A =-====-=====-=-=====-1112132122233132332).7,12,3;6,4,1;5,5, 5.A A A A A A A A A ==-====-=-== 例9:计算下面的行列式:111121131).12254321-;11112112132).1111321112---;01214201213).135123312121035-- 答:1111111111110115011501151).= 1.011400010012012300120001---------==-=-------原式132).12-3).483-. 例10:计算下列n 级行列式: 0000001).;000000x y x y x yyx1112121222122).n nn n n na b a b a b a b a b a b a b a b a b ---------122222223).;2232222n1231110004)..02200011n n n n-----答:()()110000000000000001).11.000000000000000n n n n xy xy yx y x xy x y x y x y x yy yxxxy++=+-=+-2).当1n =时,为11a b -;当2n =时,为()()1212a a b b --;当3n ≥时,为零.()12221000222222223).22!223200102220002n n n -==-⋅--(利用第2行(列)的特点)()()11231110001!4).1.02200211n n nn n n---+=---- (从左起,依次将前一列加到后一列) 例11:用克拉默法则解线性方程组1234123412341234232633325323334x x x x x x x x x x x x x x x x -++=⎧⎪-++=⎪⎨--+=⎪⎪-+-=⎩.答:2132333270031123131d --==-≠----,所以可以用克拉默法则求解.又因16132533270;31124131d --==-----22632353270;33123431d ==---32162335270;31323141d --==----42136333570;31133134d --==----所以此线性方程组有唯一解,解为1234 1.x x x x ====例12:求12121212111222,n nnnj j j j j j j j j nj nj nj a a a a a a a a a ∑这里12nj j j ∑是对所有n 级排列求和.答:对每个排列12n j j j ,都有:()()121212121111112122221222121.n n nnj j j n j j j j j j nn n nnnj nj nj a a a a a a a a a a a a a a a a a a τ=- 因为在全部n 级排列中,奇偶排列个数相同,各有!2n 个.所以121212121112220n n nnj j j j j j j j j nj nj nj a a a a a a a a a =∑.例13:计算n 级行列式:12222122221212111.nnn n n nnn n nx x x x x x x x x x x x ---答:作范德蒙德行列式:1212222121111111211211111.n n n n n n n n n n nnn nn n x x x x x x x x D x x x x x x x x ++----++=将这个行列式按最后一列展开,展开式中11n n x -+的系数的()11n n++-倍就是所求行列式D ,因为()111,ji i j n D xx ≤<≤+=-∏所以()()()()11111111.nnn nji k ji k k k i j n i j n D xx x xx x ++==≤<≤+≤<≤+=---=-∑∑∏∏。

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高中数学(矩阵行列式)综合练习含解析1.定义运算⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡df ce bf ae f e d c b a ,如⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡1514543021.已知πβα=+,2πβα=-,则=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡ββααααsin cos sin cos cos sin ( ). A. 00⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 01⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. 10⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. 11⎡⎤⎢⎥⎣⎦2.定义运算a bad bcc d =-,则符合条件120121zi i i+=--的复数z 对应的点在( )A.第四象限B.第三象限C.第二象限D.第一象限3.矩阵E =⎪⎪⎭⎫⎝⎛1001的特征值为( )A. 1B. 2C. 3D. 任意实数4. 若行列式212410139xx =-,则=x .5.若2021310x y -⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则x y += .6.已知一个关于y x ,的二元一次方程组的增广矩阵为112012-⎛⎫⎪⎝⎭,则x y -=_______.7.矩阵1141⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征值为 . 8.已知变换100M b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,点(2,1)A -在变换M 下变换为点(,1)A a ',则a b += 9.配制某种注射用药剂,每瓶需要加入葡萄糖的量在10ml 到110ml 之间,用0.618法寻找最佳加入量时,若第一试点是差点,第二试点是好点,则第三次试验时葡萄糖的加入量可以是 ; 10.已知,,则y= .11.若2211x xx y y y =--,则______x y +=12.计算矩阵的乘积=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛0110n m y x ______________ 13.已知矩阵A -1=⎪⎪⎭⎫⎝⎛1201,B -1 =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1011,则 (AB)-1= ; 评卷人 得分七、解答题14.已知矩阵1252M x -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦的一个特征值为2-,求2M . 15.已知直线1=+y x l :在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=10n m A 对应的变换作用下变为直线1=-'y x l :,求矩阵A .16.[选修4—2:矩阵与变换]已知矩阵1214A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦,求矩阵A 的特征值和特征向量. 17.已知二阶矩阵M 有特征值λ=3及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,并且矩阵M 对应的变换将点(-1,2)变换成(9,15),求矩阵M . 18.(选修4—2:矩阵与变换)设矩阵02 1a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M 的一个特征值为2,若曲线C 在矩阵M 变换下的方程为221x y +=,求曲线C 的方程.19.已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,属于特征值1的一个特征向 量为α2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵. 20.选修4­2:矩阵与变换已知矩阵M =12b c ⎡⎤⎢⎥⎣⎦有特征值λ1=4及对应的一个特征向量e 1=23⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(1)求矩阵M ;(2)求曲线5x 2+8xy +4y 2=1在M 的作用下的新曲线的方程. 21.求直线x +y =5在矩阵0011⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到的图形. 22.已知变换T 是将平面内图形投影到直线y =2x 上的变换,求它所对应的矩阵. 23.求点A(2,0)在矩阵1002⎡⎤⎢⎥-⎣⎦对应的变换作用下得到的点的坐标. 24.已知N=0110-⎛⎫⎪⎝⎭,计算N 2.25.已知矩阵M =1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦,N =0113-⎡⎤⎢⎥⎣⎦. (1)求矩阵MN ;(2)若点P 在矩阵MN 对应的变换作用下得到Q(0,1),求点P 的坐标.26.已知矩阵20 01⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,11 25-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦B ,求矩阵1-A B27.已知矩阵A =10-⎡⎢⎣ 02⎤⎥⎦,B =01⎡⎢⎣ 26⎤⎥⎦,求矩阵1A B -.28.求使等式 2 4 2 03 50 1M ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦成立的矩阵M . 29.已知矩阵A =⎪⎭⎫ ⎝⎛b a 12有一个属于特征值1的特征向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=12α. (Ⅰ) 求矩阵A ; (Ⅱ) 若矩阵B =⎪⎭⎫⎝⎛-1011,求直线10x y ++=先在矩阵A ,再在矩阵B 的对应变换作用下的像的方程.30.已知矩阵A 的逆矩阵113441122-⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A ,求矩阵A 的特征值.参考答案1.A【来源】2012-2013学年湖南省浏阳一中高一6月阶段性考试理科数学试题(带解析) 【解析】试题分析:根据题意,由于根据新定义可知⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡df ce bf ae f e d c b a ,那么由2πβα=-,πβα=+sin cos cos sin cos cos sin s ()cos sin sin cos cos sin sin cos()in ααβαβαβαβααβαβαβαβ++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⋅==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦=00⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选A. 考点:矩阵的乘法点评:此题主要考查矩阵的乘法及矩阵变换的性质在图形变化中的应用,属于基础题.考查知识点比较多有一定的计算量 2.D【来源】2012-2013学年河北省邢台一中高二下学期第二次月考理科数学试题(带解析) 【解析】 试题分析:按照所给法则直接进行运算,利用复数相等,可求得复数对应点所在象限.根据题意,由于120121zi ii+=--,即可知z (1-i )-(1-2i )(1+2i )=0,∴z (1-i )=5设z=x+yi ,∴z (1-i )=(x+yi )(1-i )=5,(x+y )+(y-x )i=5,x+y=5,y-x=0,那么可知即x=y=52>0复数对应点在第一象限,故选D. 考点:复数点评:主要是考查了复数的基本概念和代数形式的混合运算,是高考常考点,也是创新题,属于基础题。

3.A【来源】2012-2013学年福建省建瓯二中高二下学期第一次月考数学试题(带解析) 【解析】试题分析:解:矩阵M 的特征多项式f (λ)=00-1-1λλ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭=(λ-1)(λ-1)0所以(λ-1)(λ-1)=0,可知λ-=1,故即为所求的特征值,因此选A. 考点:矩阵的特征值点评:本题主要考查矩阵的特征值与特征向量等基础知识,考查运算求解能力及函数与方程思想,属于基础题.4.2或3-【来源】【百强校】2015-2016学年上海师大附中高二上期中数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:由题意得0|311|4|911|2|93|22=-⨯+⨯+-x x x x ,所以062=+-x x ,解得=x 2或3-.考点:三阶行列式的应用. 5.2【来源】【百强校】2015-2016学年上海师大附中高二上期中数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:因为2021310x y -⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以⎩⎨⎧=+--=10322y x x 解得⎩⎨⎧=-=31y x ,所以x y +=2考点:矩阵的含义.6.2【来源】【百强校】2015-2016学年上海师大附中高二上期中数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:由二元线性方程组的增广矩阵可得到 二元线性方程组的表达式 ⎩⎨⎧=+=-202y y x 解得 x=4,y=2,故答案为:2.考点:二元线性方程组的增广矩阵的含义. 7.3或-1.【来源】2013-2014学年江苏省连云港高二下学期期末数学试卷(选修物理)(带解析) 【解析】试题分析:矩阵1141⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征多项式为41--λ4)1(112--=--λλ.令04)1(2=--λ,可得3=λ或1-=λ.故应填3或-1.考点:矩阵特征值的定义. 8.1【来源】2013-2014学年江苏省阜宁中学高二下学期期中考试理科数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:由102011a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦得2,1, 1.a b a b =-=+= 考点:矩阵运算9.33.6ml【来源】2013届湖南省株洲市二中高三第五次月考文科数学试题(带解析) 【解析】试题分析:根据公式x 1=小+0.618(大-小)=10+0.618(110-10)=71.8, x 2=小+大-x 1=10+110-71.8=48.2,此时差点将区间分成两部分,一部分是[10,71.8],另一部分是[71.8,110]将不包含好点的那部分去掉得存优部分为[10,71.8], 根据公式x 3=小+大-x 2=10+71.8-48.2=33.6, 所以第三次实验时葡萄糖的加入量为33.6mL ,故答案为33.6ml 。

考点:黄金分割法--0.618法点评:简单题,熟练掌握黄金分割法的基本概念及步骤是解答的关键。

10.1【来源】2013年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(上海卷带解析) 【解析】 试题分析:由已知,,所以x ﹣2=0,x ﹣y=1 所以x=2,y=1.考点:二阶行列式的定义点评:本题考查了二阶行列式的展开式,考查了方程思想,是基础题 【答案】0【来源】2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(上海卷带解析) 【解析】2220x y xy x y +=-⇒+=. 【考点定位】考查矩阵的运算,属容易题。

12.y x n m -⎛⎫⎪-⎝⎭【来源】2012-2013学年江苏淮安市涟水县第一中学高一下学期期末考试数学题(带解析) 【解析】试题分析:根据矩阵乘法法则得,0110x y y x m n n m --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭。

考点:矩阵乘法法则。

点评:简单题,应用矩阵乘法法则直接计算,属于基础题。

13.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3211【来源】2012-2013学年福建省建瓯二中高二下学期第一次月考数学试题(带解析) 【解析】试题分析:设A=a b c d ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦ ,则可知a b c d ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1201=1001⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦,可知得到A=1201⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦,同理可知B=1110⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦,则可知(AB)-1 =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3211 考点:矩阵的乘法,逆矩阵点评:利用矩阵的乘法法则及逆矩阵的求解,即可得到答案.属于基础题。

14.264514M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 【来源】2016届江苏省泰州市高三第一次模拟考试理科数学试卷(带解析)【解析】试题分析:由矩阵特征多项式得2(1)(5)0x x λλ---+=一个解为2-,因此3x =,再根据矩阵运算得264514M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 试题解析:解:2λ=-代入212(1)(5)052x x xλλλλ+-=---+=--,得3x =矩阵12532M -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎣⎦ ∴264514M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 考点:特征多项式 15.1201A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 【来源】2016届江苏省扬州市高三上学期期末调研考试数学试卷(带解析)【解析】试题分析:利用转移法求轨迹方程,再根据对应求相关参数:设直线:1l x y +=上任意一点(,)M x y 在矩阵A 的变换作用下,变换为点(,)M x y ''',则有x mx ny y y '=+⎧⎨'=⎩ ,因为1x y ''-=所以()1mx ny y +-=与1=+y x l :重合,因此111m n =⎧⎨-=⎩.试题解析:解:设直线:1l x y +=上任意一点(,)M x y 在矩阵A 的变换作用下,变换为点(,)M x y ''' .由''01x m n x mx ny y y y +⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦,得x mx nyy y '=+⎧⎨'=⎩ 又点(,)M x y '''在l '上,所以1x y ''-=,即()1mx ny y +-=依题意111m n =⎧⎨-=⎩,解得12m n =⎧⎨=⎩,1201A ⎡⎤∴=⎢⎥⎣⎦ 考点:矩阵变换16.属于特征值12λ=的一个特征向量121α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦属于特征值23λ=的一个特征向量211α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦【来源】2016届江苏省淮安、宿迁、连云港、徐州苏北四市高三上期末数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:由特征多项式为()2125614f λλλλλ--==--+=0解得两个特征值12λ=,23λ=.再代入得对应特征方程组,因此属于特征值12λ=的一个特征向量121α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,属于特征值23λ=的一个特征向量211α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. 试题解析:矩阵A 的特征多项式为()2125614f λλλλλ--==--+,由()0f λ=,解得12λ=,23λ=.当12λ=时,特征方程组为20,20,x y x y -=⎧⎨-=⎩故属于特征值12λ=的一个特征向量121α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦;当23λ=时,特征方程组为220,0,x y x y -=⎧⎨-=⎩故属于特征值23λ=的一个特征向量211α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.考点:特征值及特征向量17.1436-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦ 【来源】2016届江苏省苏州市高三第一次模拟考试数学试卷(带解析)【解析】试题分析:列方程组1133113a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦,19215a b c d -⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦解得1,4,3,6a b c d =-==-=试题解析:解:设a b c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ,则1133113a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦,故3,3a b c d =⎧⎨=⎩++.19215a b c d -⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦,故29,215a b c d -=⎧⎨-=⎩++.联立以上两方程组解得1,4,3,6a b c d =-==-=,故M =1436-⎡⎤⎢⎥-⎣⎦. 考点:矩阵特征值及特征向量18.22841x xy y ++= 【来源】2016届江苏省南京市、盐城市高三第一次模拟考试数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:实质利用转移法求轨迹方程:先确定矩阵M ,由矩阵M 有一个特征值为2,得矩阵M 的特征多项式()()((1)f a λλλ=--有一个解2,所以2a =.再设曲线C 在矩阵M 变换下点(,)x y 变换为点(,)x y '',由 2 0M 2 1x x x y y y '⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦得22x x y x y '=⎧⎨'=+⎩,代入221x y ''+=得22841x xy y ++= 试题解析:由题意,矩阵M 的特征多项式()()((1)f a λλλ=--, 因矩阵M 有一个特征值为2,(2)0f =,所以2a =.所以 2 0M 2 1x x x y y y '⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即22x x y x y '=⎧⎨'=+⎩, 代入方程221x y +=,得22(2)(2)1x x y ++=,即曲线C 的方程为22841x xy y ++=.…10分考点:矩阵特征值19.A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 2 4, A 的逆矩阵是⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 23 -12 -13 12 . 【来源】【百强校】2016届江苏省扬州中学高三12月月考数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:由矩阵特征值的特征向量定义知⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=6⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2,解得关于,c d 方程组,联立即可.试题解析:由矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11可得,⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11=6⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,即c +d =6;由矩阵A 属于特征值1的一个特征向量为α2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3-2,可得⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 c d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3-2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2, 即3c -2d =-2.解得⎩⎨⎧c =2,d =4.即A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 3 3 2 4, A 的逆矩阵是⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤ 23 -12 -13 12 . 考点:矩阵的运算.20.(1)1232⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)x 2+y 2=2. 【来源】【百强校】2016届江苏省苏州中学高三上学期初考试数学试卷(带解析)【解析】试题分析:(1)由特征值与对应特征向量关系得:12b c ⎡⎤⎢⎥⎣⎦23⎡⎤⎢⎥⎣⎦=812⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即2+3b =8,2c +6=12,b =2,c =3,所以M =1232⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)由转移法求轨迹得,先设曲线上任一点P (x ,y )在M 作用下对应点P′(x′,y′),则 x y '⎡⎤⎢⎥'⎣⎦=1232⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,解之得234y x x x y y ''-⎧=⎪⎪⎨''-⎪=⎪⎩代入5x 2+8xy +4y 2=1得x′2+y′2=2,即曲线5x 2+8xy +4y 2=1在M 的作用下的新曲线的方程是x 2+y 2=2.试题解析:解:(1)由已知12b c ⎡⎤⎢⎥⎣⎦23⎡⎤⎢⎥⎣⎦=812⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即2+3b =8,2c +6=12,b =2,c =3, 所以M =1232⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(4分) (2)设曲线上任一点P (x ,y ),P 在M 作用下对应点P′(x′,y′),则x y '⎡⎤⎢⎥'⎣⎦=1232⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,解之得234y x x x y y ''-⎧=⎪⎪⎨''-⎪=⎪⎩代入5x 2+8xy +4y 2=1得x′2+y′2=2,即曲线5x 2+8xy +4y 2=1在M 的作用下的新曲线的方程是x 2+y 2=2.(10分)考点:特征值,特征向量,矩阵变换 21.点(0,5)【来源】2014届高考数学总复习考点引领 技巧点拨选修4-2第1课时练习卷(带解析) 【解析】设点(x ,y)是直线x +y =5上任意一点,在矩阵0011⎡⎤⎢⎥⎣⎦的作用下点变换成(x ′,y ′),则0011⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=''x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以'0'x y x y =⎧⎨=+⎩.因为点(x ,y)在直线x +y =5上,所以y ′=x +y =5,故得到的图形是点(0,5). 22.1020⎡⎤⎢⎥⎣⎦【来源】2014届高考数学总复习考点引领 技巧点拨选修4-2第1课时练习卷(带解析) 【解析】将平面内图形投影到直线y =2x 上,即是将图形上任意一点(x ,y)通过矩阵M 作用变换为(x ,2x),则有00a b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=2x x ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,解得12.a b ⎧⎨⎩=,=∴T =1020⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 23.A ′(2,0)【来源】2014届高考数学总复习考点引领 技巧点拨选修4-2第1课时练习卷(带解析)【解析】矩阵1002⎡⎤⎢⎥-⎣⎦表示横坐标保持不变,纵坐标沿y 轴负方向拉伸为原来的2倍的伸压变换,故点A(2,0)变为点A ′(2,0) 24.1001-⎛⎫⎪-⎝⎭【来源】2014年高考数学全程总复习课时提升作业七十五选修4-2第二节练习卷(带解析) 【解析】N 2=0110-⎛⎫⎪⎝⎭0110-⎛⎫ ⎪⎝⎭=1001-⎛⎫⎪-⎝⎭25.(1)MN =1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦0113-⎡⎤⎢⎥⎣⎦=2549⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)P(52, 1). 【来源】2014届江苏南京金陵中学高三第一学期期中考试理科数学试卷(带解析)【解析】试题分析:(1)利用矩阵乘法公式计算即可;(2)两种方法:法一,利用2549⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=01⎡⎤⎢⎥⎣⎦,转化为关于,x y 的二元一次方程,解出,x y ,即点P 的坐标;法二,求出MN 的逆矩阵,直接计算,x y . 试题解析:(1)MN =1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦0113-⎡⎤⎢⎥⎣⎦=2549⎡⎤⎢⎥⎣⎦; 5分(2)设P(x ,y),则 解法一:2549⎡⎤⎢⎥⎣⎦x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=01⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即250491x y x y +=⎧⎨+=⎩解得521x y ⎧=⎪⎨⎪=-⎩即P(52, 1). 10分解法二:因为12549-⎡⎤⎢⎥⎣⎦=952221⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦.所以x y ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=952221⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦01⎡⎤⎢⎥⎣⎦=521⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎣⎦. 即P(52, 1). 10分 考点:矩阵与变换、逆矩阵的求法、矩阵的计算.26.11 2225⎡⎤-⎢⎥⎢⎥⎣⎦【来源】2014届江苏省苏州市高三暑假自主学习测试理科数学试卷(带解析) 【解析】试题分析:先用待定系数法求出1A-,再求出1-A B .试题解析:设矩阵A 的逆矩阵为 a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则2010 0101a b c d ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 1分 即2210 01a b c d ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 4分 故1,0,0,12a b c d ====,从而A 的逆矩阵为110 210A -⎡⎤⎢=⎥⎢⎦⎣. 7分所以1111011 222125025A B -⎡⎡⎤--⎤⎡⎤⎢⎢⎥==⎥⎢⎥⎢⎢⎥⎦⎣⎦⎣⎣⎦. 10分考点:矩阵的乘法、逆矩阵.27. 10-⎡⎢⎣ 23-⎤⎥⎦【来源】2013年全国普通高等学校招生统一考试数学(江苏卷带解析) 【解析】设矩阵A 的逆矩阵为a c ⎡⎢⎣ b d ⎤⎥⎦,则10-⎡⎢⎣ 02⎤⎥⎦a c ⎡⎢⎣ b d ⎤=⎥⎦10⎡⎢⎣ 01⎤⎥⎦,即2a c -⎡⎢⎣ 120b d -⎤⎡=⎥⎢⎦⎣01⎤⎥⎦, ∴1a =,0b =,0c =,12d =,从而,A 的逆矩阵为110A --⎡⎢=⎢⎢⎣ 012⎤⎥⎥⎦, ∴110A B --⎡⎢=⎢⎢⎣ 012⎤⎥⎥⎦10⎡⎢⎣26⎤=⎥⎦10-⎡⎢⎣23-⎤⎥⎦.【考点定位】本小题主要考查逆矩阵、矩阵的乘法,考查运算求解能力. 28.1235M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦【来源】2012届江苏省涟水中学高三上学期期中考试数学试题(带解析)【解析】试题分析:解:设m n M p q ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则由 2 4 2 03 50 1M ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦22m n p q ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(5分)则222435m n p q =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩1235m n p q =⎧⎪=⎪⇒⎨=⎪⎪=⎩,即1235M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. (10分) 考点:矩阵点评:主要是考查了矩阵的求解的运用,属于基础题。

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