2022年2022年矩阵与变换 .pdf
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1、矩阵与变换基础自测1.计算4. (2010无锡模拟 ) 典型例题深度剖析【例 1】已知变换S把平面上的点A(3,0),B(2,1)分别变换为点A(0,3),B (1,-1) ,试求变换 S 对应的矩阵T. 跟踪练习 1 求矩阵 Q, 使点 A(0,3),B (-3,0)在矩阵 Q 对应的变换作用下分别得到点A(1,0),B(-1,1). 、【例 2】已知矩阵求矩阵 AB 的逆矩阵 . 跟踪练习 2 (2010徐州模拟)已知求逆矩阵M-1. 【例 3】已知二阶矩阵S 有特征值 =8,其对应的一个特征向量,并且矩阵S 对应的变换将点A(-1, 2)变换成 A(-2,4). (1)求矩阵 S;(2)
2、求矩阵 S的另一个特征值及对应的另一个特征向量n 的坐标之间的关系. 跟踪练习 3 已知矩阵(1)求证: M 与 N 互为逆矩阵 ; (2)求出 M 与 N 的特征值 . 【例 4】 (10 分) ( 2009江苏)求矩阵的逆矩阵 . 跟踪练习 4 (2009 福建改编)已知矩阵所对应的线性变换把点A(x,y) 变成点 A(13,5), 试求 M 的逆矩阵及点A 的坐标 . 213465的逆矩阵为则设ABBA,.210010110kk则实数若设,.32472143BAABBA的特征值为矩阵2141A31100112, BA11m,122131323231NM2312A3211M名师资料总结 -
3、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 22 页 - - - - - - - - - 例 5 (1)设矩阵 A 为二阶矩阵,且规定其元素2,1,2;1, 2ijaij ij,则 A=(2)由矩阵1 1 21 2 2所表示的三角形的面积是。(3)已知变换3 1yy0 2yxxx,将它写成坐标变换的形式是。例 6 设矩阵1sin 2 sin+cos2cos2 sin-cos cab,且0,试求,a b c。例 7 计算1 312 52,并解释计算结果的几何意义。例 8 设平面上一矩形
4、ABCD,A(0,0),B(2,0),C(2,1),D(0,1),在矩阵1 21 1对应的变换作用下依次得到,ABCD。(1)求,ABCD的坐标;(2)判断四边形,ABCD的形状,并求其面积。例 9: (2011 江苏)已知矩阵,向量,求向量,使得例 10: (:2011 福建理) 21 (1) (本小题满分7 分)选修4-2:矩阵与变换设矩阵(其中 a0,b0) (I)若 a=2,b=3,求矩阵M 的逆矩阵 M-1;(II ) 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1121A122A00aMb1y4x22名师资料总结 - - -精品资
5、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 22 页 - - - - - - - - - 变式:(扬州模 拟 )在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆4x2y21 在矩阵 A2001对应的变换下得到曲线F,求曲线 F 的方程例 11: (2011 无锡 2 模)设 T 是矩阵 cb 0a所对应的变换,已知(1, 0)A,且()TAP设0b,当PO A的面积为3,3PO A,求 a ,b的值;定时检测1、已知 A(3,1),B(5,2) ,则表示AB的列向量为- 2、3 51 221= - 3、00 0
6、,00 0AB,则()A、 A=B B、矩阵 A 表示 12矩阵C、矩阵 B 表示 22D、A,B 都对应于原点4、某东西方向十字路口的红绿灯时间设置如下:绿灯30S,黄灯 3S,红灯 20S,如果分别用 1, 0, 1 表示绿灯、黄灯、红灯,试用23矩阵表示该路口的时间设置为。5、点 A(3,4) 在矩阵1 00 2对应的变换作用下得到的点坐标为。6、已知23xxxyyyxy,将它写成矩阵的乘法形式是。7、设矩阵 A 为33矩阵,且规定其元素,ijijijaij ij,其中,1, 2, 3ij,那么 A 中所有元素之和为。8、设1 24 3A,求在矩阵A 对应的变换作用下得到点(5,15)的
7、平面上的点P 的坐标。9、某名学生上学期在语、数、外三门功课的平日、期中、期终得分分别为:语数 外名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 22 页 - - - - - - - - - 期终期中平日80 90 8080 80 7090 85 95又平日、 期中、 期终三次成绩各自的权重分别为:平日: 30%;期中:30%;期终: 40%,则该名学生上学期语、数、外三门最后总评得分各为多少?10、求直线210 xy经二阶矩阵3 11 0的变换后的图形的方程式。【作业本
8、】A 组1、计算1 10 2xy- 2、 设32- 1 1A, 若点 P经过矩阵 A变换后得到点(5,5),. 若 P点坐标为(,)x y, 则xy3、若 ABC 的顶点(1,1),(0,1),(2, 0)ABC,经1 23 4变换后,新图形的面积为()4、已知1 41 4x+3 y2y+7 yxy,则xy。5、2233,1119AA,则 A= 。6、请用矩阵表示二元一次方程组1112121222axaybaxayb7、 求 矩 阵A , 使 点A(0,3),B( 3,0) 在 矩 阵A 对 应 的 变 换 作 用 下 分 别 得 到 点(1,1),(1, 2)AB。8、试求圆221xy经2
9、00 1A对应的变换后的曲线方程。B 组1、方程组32426xyxy中,x y的系数按原有次序排列,可得到矩阵是()A、3 22 1B、3 22 -1C、3 42 6D、2 4-1 62、若 PQR 的顶点 P(0,1),Q(1,0),R(2,2) ,经过3 00 1变换后, 得新图形的面积是原图形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 22 页 - - - - - - - - - 终点起点甲乙丙甲乙丙面积的()A、1 倍B、2 倍C、3 倍D、4 倍3、在矩阵
10、b0 1a对应的变换下, 将直线651xy变成21xy,则ab()A、0 B、1 C、43D、2 4、坐标平面上的任一点,在矩阵A 对应的变换下,横坐标变为原来的3 倍,纵坐标变为原来的 5 倍,则 A= 。5、由矩阵1 3 3 11 2 3 4表示平面中的图形的面积为。6、观察下列甲、乙、丙三城市之间的联络道路路线图,并回答后面的问题。(1)完成下面表中一城市直达另一城市的道路数,并写出对应的矩阵A。甲乙丙(2)矩阵 A 从结构上看有什么规律?为什么会有这种规律?7、设设阵3 11 2A, (1)求点(2,3)P经过 A 对应的变换后的点坐标。(2)又 P 在直线 L:23xy上,求 L 上
11、所有点经过矩阵A 对应的变换后所形成的新图形 L的方程。8、设 T 是矩阵 cb 0a所对应的变换,已知(1, 0)A且()TAP(1)设 b0,当 POA 的面积为3,3PO A,求 a,b 的值;(2)对于(1)中的 a,b值, 再设 T 把直线40 xy变换成30 xy,求 c 的值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 22 页 - - - - - - - - - 矩阵与变换基础自测1.计算4. (2010无锡模拟 ) 典型例题深度剖析【例 1】已知变换
12、S把平面上的点A(3,0),B(2,1)分别变换为点A(0,3),B (1,-1) ,试求变换 S 对应的矩阵T. 跟踪练习 1 求矩阵 Q, 使点 A(0,3),B (-3,0)在矩阵 Q 对应的变换作用下分别得到点A(1,0),B(-1,1). 、【例 2】已知矩阵求矩阵 AB 的逆矩阵 . 跟踪练习 2 (2010徐州模拟)已知求逆矩阵M-1. 【例 3】已知二阶矩阵S 有特征值 =8,其对应的一个特征向量,并且矩阵S 对应的变换将点A(-1, 2)变换成 A(-2,4). (1)求矩阵 S;(2)求矩阵 S的另一个特征值及对应的另一个特征向量n 的坐标之间的关系. 跟踪练习 3 已知矩
13、阵(1)求证: M 与 N 互为逆矩阵 ; (2)求出 M 与 N 的特征值 . 【例 4】 (10 分) ( 2009江苏)求矩阵的逆矩阵 . 跟踪练习 4 (2009 福建改编)已知矩阵所对应的线性变换把点A(x,y) 变成点 A(13,5), 试求 M 的逆矩阵及点A 的坐标 . 213465的逆矩阵为则设ABBA,.210010110kk则实数若设,.32472143BAABBA的特征值为矩阵2141A31100112, BA11m,122131323231NM2312A3211M名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
14、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 22 页 - - - - - - - - - 例 5 (1)设矩阵 A 为二阶矩阵,且规定其元素2,1,2;1, 2ijaij ij,则 A=(2)由矩阵1 1 21 2 2所表示的三角形的面积是。(3)已知变换3 1yy0 2yxxx,将它写成坐标变换的形式是。例 6 设矩阵1sin 2 sin+cos2cos2 sin-cos cab,且0,试求,a b c。例 7 计算1 312 52,并解释计算结果的几何意义。例 8 设平面上一矩形ABCD,A(0,0),B(2,0),C(2,1),D(0,1),在矩阵1 21 1对应的
15、变换作用下依次得到,ABCD。(1)求,ABCD的坐标;(2)判断四边形,ABCD的形状,并求其面积。例 9: (2011 江苏)已知矩阵,向量,求向量,使得例 10: (:2011 福建理) 21 (1) (本小题满分7 分)选修4-2:矩阵与变换设矩阵(其中 a0,b0) (I)若 a=2,b=3,求矩阵M 的逆矩阵 M-1;(II ) 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1121A122A00aMb1y4x22名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精
16、心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 22 页 - - - - - - - - - 变式:(扬州模 拟 )在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆4x2y21 在矩阵 A2001对应的变换下得到曲线F,求曲线 F 的方程例 11: (2011 无锡 2 模)设 T 是矩阵 cb 0a所对应的变换,已知(1, 0)A,且()TAP设0b,当PO A的面积为3,3PO A,求 a ,b的值;定时检测1、已知 A(3,1),B(5,2) ,则表示AB的列向量为- 2、3 51 221= - 3、00 0,00 0AB,则()A、 A=B B、矩阵 A 表示 12矩阵C、矩阵 B 表示 22D
17、、A,B 都对应于原点4、某东西方向十字路口的红绿灯时间设置如下:绿灯30S,黄灯 3S,红灯 20S,如果分别用 1, 0, 1 表示绿灯、黄灯、红灯,试用23矩阵表示该路口的时间设置为。5、点 A(3,4) 在矩阵1 00 2对应的变换作用下得到的点坐标为。6、已知23xxxyyyxy,将它写成矩阵的乘法形式是。7、设矩阵 A 为33矩阵,且规定其元素,ijijijaij ij,其中,1, 2, 3ij,那么 A 中所有元素之和为。8、设1 24 3A,求在矩阵A 对应的变换作用下得到点(5,15)的平面上的点P 的坐标。9、某名学生上学期在语、数、外三门功课的平日、期中、期终得分分别为:
18、语数 外名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 22 页 - - - - - - - - - 期终期中平日80 90 8080 80 7090 85 95又平日、 期中、 期终三次成绩各自的权重分别为:平日: 30%;期中:30%;期终: 40%,则该名学生上学期语、数、外三门最后总评得分各为多少?10、求直线210 xy经二阶矩阵3 11 0的变换后的图形的方程式。【作业本】A 组1、计算1 10 2xy- 2、 设32- 1 1A, 若点 P经过矩阵 A变换后
19、得到点(5,5),. 若 P点坐标为(,)x y, 则xy3、若 ABC 的顶点(1,1),(0,1),(2, 0)ABC,经1 23 4变换后,新图形的面积为()4、已知1 41 4x+3 y2y+7 yxy,则xy。5、2233,1119AA,则 A= 。6、请用矩阵表示二元一次方程组1112121222axaybaxayb7、 求 矩 阵A , 使 点A(0,3),B( 3,0) 在 矩 阵A 对 应 的 变 换 作 用 下 分 别 得 到 点(1,1),(1, 2)AB。8、试求圆221xy经2 00 1A对应的变换后的曲线方程。B 组1、方程组32426xyxy中,x y的系数按原有
20、次序排列,可得到矩阵是()A、3 22 1B、3 22 -1C、3 42 6D、2 4-1 62、若 PQR 的顶点 P(0,1),Q(1,0),R(2,2) ,经过3 00 1变换后, 得新图形的面积是原图形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 22 页 - - - - - - - - - 终点起点甲乙丙甲乙丙面积的()A、1 倍B、2 倍C、3 倍D、4 倍3、在矩阵 b0 1a对应的变换下, 将直线651xy变成21xy,则ab()A、0 B、1 C、43
21、D、2 4、坐标平面上的任一点,在矩阵A 对应的变换下,横坐标变为原来的3 倍,纵坐标变为原来的 5 倍,则 A= 。5、由矩阵1 3 3 11 2 3 4表示平面中的图形的面积为。6、观察下列甲、乙、丙三城市之间的联络道路路线图,并回答后面的问题。(1)完成下面表中一城市直达另一城市的道路数,并写出对应的矩阵A。甲乙丙(2)矩阵 A 从结构上看有什么规律?为什么会有这种规律?7、设设阵3 11 2A, (1)求点(2,3)P经过 A 对应的变换后的点坐标。(2)又 P 在直线 L:23xy上,求 L 上所有点经过矩阵A 对应的变换后所形成的新图形 L的方程。8、设 T 是矩阵 cb 0a所对
22、应的变换,已知(1, 0)A且()TAP(1)设 b0,当 POA 的面积为3,3PO A,求 a,b 的值;(2)对于(1)中的 a,b值, 再设 T 把直线40 xy变换成30 xy,求 c 的值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 22 页 - - - - - - - - - 二项式定理基础自测1.(1-2x)6=a0+a1x+a2x2+,+a6x6,则 |a0|+|a1|+|a2|+,+|a6|的值为. 2.在的展开式中,则下列说法错误的有个. 没有
23、常数项当且仅当n=2 时,展开式中有常数项当且仅当n=5 时,展开式中有常数项当 n=5k (kN*)时,展开式中有常数项3.在(1+x)n(nN*)的二项展开式中,若只有x5的系数最大,则n= . 4.若多项式(x+1)n- (x+1)n-1+,+(-1)r (x+1)n-r+, +(-1)n =a0 xn+a1xn-1+,+an-1x+an,则 a0+a1+,+an-1+an= . 典型例题深度剖析【例 1】 (2010徐州调研)求二项式(a+2b)4的展开式 . 跟踪练习 1 (1)求(1+2x)7的展开式中的第4 项的系数 . (2)求 (x- )9的展开式中x3的系数 . 【例 2】
24、(1+2x)n的展开式中第6 项与第 7 项的系数相等, 求展开式中二项式系数最大的项和系数最大的项 . 跟踪练习 2 在(3x-2y)20的展开式中,求:(1)二项式系数最大的项;(2)系数绝对值最大的项;(3)系数最大的项. 【例 3】 (14 分)已知 (3x4+7x3+4x2-7x-5)5 ( 3x4-7x3+4x2+7x-5)5=a0+a1x+a2x2+, +a40 x40,试求 a0+a2+a4+,+a40的值. 例 4: (2008 江苏)请先阅读在等式:2cos 22 cos1xxxR的两边对x 求导,2cos 22 cos1xx,由求导法则得 2sin 24 cossinxx
25、x,化简后得等式sin 22 sincosxxx(1)利用上述方法(或其他方法),试由等式0122111,2nnnnnnnnnnxCCxCxCxCxxRn整 数,证明:naa)2(3120Cn1CnrnCnnCx1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 22 页 - - - - - - - - - 11211nnkknknxkCx(2)对于整数3n,求证(i )110nkknkkC(ii )2110nkknkk C(iii)1012111nnknkCkn定时检测
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