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1、2022年高三數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí) 矩陣與變換檢測題
一、知識梳理
【高考考情解讀】 本講從內(nèi)容上看,主要考查二階矩陣的基本運算,考查矩陣的逆運算及利用系數(shù)矩陣的逆矩陣求點的坐標(biāo)或曲線方程等.從形式上看,以解答題為主,本節(jié)知識是高考中數(shù)學(xué)教材和高等數(shù)學(xué)教材的接軌知識,一般以基礎(chǔ)題目為主,難度不大.又經(jīng)常與其他知識結(jié)合,在考查基礎(chǔ)知識的同時,考查轉(zhuǎn)化與化歸等數(shù)學(xué)思想,以及分析問題、解決問題的能力.分值為10分.
1. 矩陣乘法的定義
2. 幾種常見的平面變換
(1)恒等變換;(2)伸縮變換;(3)反射變換;(4)旋轉(zhuǎn)變換;(5)投影變換;(6)切變變換.
3. 矩陣的逆矩陣
(
2、1)逆矩陣的有關(guān)概念
(2)逆矩陣的求法
(3)逆矩陣的簡單性質(zhì)
①若二階矩陣A,B均存在逆矩陣,則AB也存在逆矩陣,且(AB)-1=B-1A-1.
②已知A,B,C為二階矩陣,且AB=AC,若矩陣A存在逆矩陣,則B=C.
(4)逆矩陣與二元一次方程組
4. 二階矩陣的特征值和特征向量
(1)特征值與特征向量的概念
(2)特征向量的幾何意義
(3)特征多項式
(4)求矩陣的特征值與特征向量
二、課前預(yù)習(xí)
1 . =________.
2.若X=,則二階矩陣X=____________.
3.圓x2+y2=1在矩陣對應(yīng)的變換作用
3、下的結(jié)果為________.
4.若A=,則A的特征值為________.
5.設(shè)矩陣A為二階矩陣,且規(guī)定其元素aij=i2+j(i=1,2;j=1,2),則A=__________.
三、典型例題
考點一 利用向量證明平行與垂直關(guān)系
考點一 常見矩陣變換的應(yīng)用
例1、已知矩陣A=,B=.
(1)求滿足條件AM=B的矩陣M;
(2)矩陣M對應(yīng)的變換將曲線C:x2+y2=1變換為曲線C′,求曲線C′的方程.
考點二 求二階矩陣的逆矩陣
例2、設(shè)矩陣M=(其中a>0,b>0).
(1)若a=2,b=3,求矩陣M的逆矩陣M-1;
(2)若曲線C:x
4、2+y2=1在矩陣M所對應(yīng)的線性變換作用下得到曲線C′:+y2=1,求a,b的值.
考點三 求矩陣的特征值與特征向量
例3、已知二階矩陣M有特征值λ=8及對應(yīng)的一個特征向量e1=,并且矩陣M對應(yīng)的變換將點(-1,2)變換成(-2,4).
(1)求矩陣M;
(2)求矩陣M的另一個特征值,及對應(yīng)的一個特征向量e2的坐標(biāo)之間的關(guān)系;
(3)求直線l:x-y+1=0在矩陣M的作用下的直線l′的方程.
四、課后練習(xí)
一、填空題
1. 求滿足X=的二階矩陣X.
2. 雙曲線-=1的右焦點為F,矩陣
5、A=,B=,求點F在矩陣BA對應(yīng)的變換作用下的象F′.
3. 求函數(shù)y=x2在矩陣M=變換作用下的結(jié)果.
4. (xx·江蘇)已知矩陣A的逆矩陣A-1=,求矩陣A的特征值.
5. 已知矩陣A=,向量β=.求向量α,使得A2α=β.
6. 已知變換S把平面上的點A(3,0),B(2,1)分別變換為點A′(0,3),B′(1,-1),試求變換S對應(yīng)的矩陣T.
7. 已知曲線C:xy=1,將曲線C繞坐標(biāo)原點逆時針旋轉(zhuǎn)45°后,求得到的曲線C′的方程.
8. 在直角坐標(biāo)系中,已知△ABC的頂點坐標(biāo)為A(0,0)、B(1,1)、C(0,2),求△ABC在矩陣MN作用下變換所得到的圖形的面積,其中M=,N=.
9. 已知矩陣A=,其中a∈R,若點P(1,1)在矩陣A的變換下得到點P′(0,-3).
(1)求實數(shù)a的值;
(2)求矩陣A的特征值及特征向量.
10.(xx·福建)設(shè)曲線2x2+2xy+y2=1在矩陣A=(a>0)對應(yīng)的變換作用下得到的曲線為x2+y2=1.
(1)求實數(shù)a,b的值;
(2)求A2的逆矩陣.