1、选修4-2 矩阵与变换1已知矩阵A,B,C,求满足AXBC的矩阵X.解 AXBC,所以(A1A)XBB1A1CB1而A1AXBB1EXBB1X(BB1)X,所以XA1CB1由于A1,B1,所以XA1CB1.2设圆F:x2y21在(x,y)(x,y)(x2y,y)对应的变换下变换成另一图形F,试求变换矩阵M及图形F的方程解 ,M.圆上任意一点(x,y)变换为(x,y)(x2y,y),即.x2y21,(x2y)2(y)21.即F的方程为(x2y)2y21.(1)求实数a、b、c、d的值;(2)求直线y3x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
2、变成直线(或点),可取直线y3x上的两点(0,0),(1,3),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y3x在矩阵M所对应的线性变换作用下的像的方程为yx.4已知二阶矩阵A,矩阵A属于特征值11的一个特征向量为a1,属于特征值24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,Aa11a1,即 1,得同理可得解得a2,b3,c2,d1.因此矩阵A.5设矩阵M(其中a0,b0)(1)若a2,b3,求矩阵M的逆矩阵M1;(2)若曲线C:x2y21在矩阵M所对应的线性变换作用下得到曲线C:y21,求a、b的值解(1)设矩阵M的逆
3、矩阵M1,则MM1.又M. .2x11,2y10,3x20,3y21,即x1,y10,x20,y2,故所求的逆矩阵M1.(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P(x,y),则,即又点P(x,y)在曲线C上,y21.则b2y21为曲线C的方程又已知曲线C的方程为x2y21,故又a0,b0,6给定矩阵M,N,向量.(1)求证:M和N互为逆矩阵;(2)求证:向量同时是M和N的特征向量;(3)指出矩阵M和N的一个公共特征值解 (1)证明:因MN,且NM,所以M和N互为逆矩阵(2)证明:由于M,所以是N的特征向量由于N,所以是N的特征向量(3)由(2)知,M对应于特征向量的特征值为1,N对应于特征向量的特征值也为1,故1是矩阵M和N的一个公共特征值