新版精选2019年高中数学单元测试《矩阵与变换》专题模拟题库(含标准答案)
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2019年高中数学单元测试试题矩阵与变换专题(含答案)学校:__________第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明一、选择题1.已知关于x、y的二元一次线性方程组的增广矩阵是13122λλλλ-+⎛⎫⎪⎝⎭,则该线性方程组有无穷多组解的充要条件是λ= [答]( )A.2. B.1或2. C.1. D.0.第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题2.已知可逆矩阵273a⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A的逆矩阵27ba--⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦1A,则a b+= .3. .已知矩阵27bAa-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的逆矩阵是273aB⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则=+ba 8 .4.现代社会对破译密码的难度要求越来越高,有一处密码把英文的明文(真实名)按字母分解,其中英文a,b,c…,z这26个字母(不论大小写)依次对应1,2,3…,26这26个正整数。
(见下表)用如下变换公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤∈+≤≤∈+=')2,261,(132)2,261,(21整除能被整除不能被x x N x x x x N x x x 将明文转换成密码。
如:13212525::,1713288=+→=+→再如变成即q h ,即y 变成m ; 上述变换规则,若将明文译成的密码是live ,那么原来的明文是5.在n 行n 列矩阵12321234113*********n n n n n n n n n n ⋅⋅⋅--⎛⎫ ⎪⋅⋅⋅- ⎪⎪⋅⋅⋅ ⎪⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⋅⋅⋅---⎝⎭中,记位于第i 行第j 列的数为(,1,2,)ij a i j n =⋅⋅⋅。
当9n =时,11223399a a a a +++⋅⋅⋅+= 45 。
6.(理)写出系数矩阵为()1221,且解为()()11x y =的一个线性方程组是 .(文)系数矩阵为()1221的线性方程组{112233a x b y a x b y +=+=的解是{___,___.x y ==7.若行列式24012x=,则x = .三、解答题8.变换1T 是逆时针旋转2π的旋转变换,对应的变换矩阵是1M ;变换2T 对应的变换矩阵是21101M ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. (Ⅰ)求点(2,1)P 在变换1T 作用下的点'P 的坐标;(Ⅱ)求函数2y x =的图象依次在变换1T ,2T 作用下所得曲线的方程.9.若曲线C :22421x xy y ++=在矩阵11a M b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的作用下变成曲线/C :2221x y -=。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.在数列{}n a 中,21nn a =-,若一个7行12列的矩阵的第i 行第j 列的元素,i j i j i j a a a a a =⋅++,(1,2,,7;1,2,,12i j ==)则该矩阵元素能取到的不同数值的个数为( ) (A)18(B)28 (C)48 (D)63(2013年高考上海卷(理))第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题2. .已知矩阵27b A a -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的逆矩阵是273a B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则=+b a 8 . 3.若矩阵A 有特征值122,1λλ=-=,它们所对应的特征向量分别为10i ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦和01j ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则矩阵A =______________.4.坐标平面内某种线性变换将椭圆2212y x +=的上焦点变到直线3y x =上,则该变换对应的矩阵a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦中的,,,a b c d 应满足关系为 3d b = 15.表示绕坐标原点顺时针旋转23π的变换的矩阵是.1212⎡-⎢⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦6.若21{,x x ∈},则x = ____ .7.已知线性方程组的增广矩阵为024********a -⎛⎫ ⎪⎪ ⎪⎝⎭,若该线性方程组无解,则a = .8.行列式cossin 36sincos36ππππ的值是 0 。
9.若).,,(1)1(2是虚数单位i R b a bi ai ∈+-=+则bi a += .10.方程组21320x y x y +=⎧⎨-=⎩对应的增广矩阵为 .三、解答题11.已知矩阵10a A c ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ 的一个特征值为11λ=-,其对应的一个特征向量为111α-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,已知81β⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求5A β.12.求曲线C :1xy =在矩阵2222A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦ 对应的变换下得到的曲线C'的方程。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________考号:__________一、填空题1.已知A(0,0),B (1,3),C(0,2),△ABC 在矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-21232321对应的变换作用下得到的图形的面积为 .2.若2211x x x y y y =--,则______x y +=(2013年高考上海卷(理)) 3.椭圆1162522=+y x 经过矩阵M 变换后得到的曲线方程为1251622=+y x ,试写出一个满足要求的矩阵=M4.现代社会对破译密码的难度要求越来越高,有一处密码把英文的明文(真实名)按字母分解,其中英文a ,b ,c …,z 这26个字母(不论大小写)依次对应1,2,3…,26这26个正整数。
(见下表)用如下变换公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤∈+≤≤∈+=')2,261,(132)2,261,(21整除能被整除不能被x x N x x x x N x x x 将明文转换成密码。
如:13212525::,1713288=+→=+→再如变成即q h ,即y 变成m ; 上述变换规则,若将明文译成的密码是live ,那么原来的明文是5.若点P 在矩阵1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下得到点'P (5,11),则点P 的坐标是 .(1,2) 6.若).,,(1)1(2是虚数单位i R b a bi ai ∈+-=+则bi a += . 二、解答题7.已知矩阵A 的逆矩阵113441122-⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A ,求矩阵A 的特征值.【答案与解析】【点评】本题主要考查矩阵的构成、矩阵的基本运算以及逆矩阵的求解、矩阵的特征多项式与特征值求解.在求解矩阵的逆矩阵时,首先分清求解方法,然后,写出相应的逆矩阵即可;在求解矩阵的特征值时,要正确的写出该矩阵对应的特征多项式,难度系数较小,中低档题.8.学校餐厅每天供应1000名学生用餐,每星期一有A 、B 两样菜可供选择,调查资料表明,凡是在本周星期一选A 菜的,下周星期一会有20%改选B ,而选B 菜的,下周星期一则有30%改选A ,若用A n 、B n 分别表示在第n 个星期一选A 、B 菜的人数。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________考号:__________一、填空题1.直线1+=x y 在矩阵⎢⎣⎡11 ⎥⎦⎤-20作用下变换得到的图形与122=+y x 的位置关系是___.2.有下列四种变换方式:①向左平移4π,再将横坐标变为原来的21; ②横坐标变为原来的21,再向左平移8π;③横坐标变为原来的21,再向左平移4π; ④向左平移8π,再将横坐标变为原来的21;其中能将正弦曲线x y sin =的图像变为)42sin(π+=x y 的图像的是______________3.若行列式112124=-x x ,则=x ________4.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.5.若点P 在矩阵1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下得到点'P (5,11),则点P 的坐标是 .(1,2) 6.矩阵1214A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的特征值是____________二、解答题7.设a ,R b ∈,若矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=b a A 10把直线42:-=x y l 变换为直线12:'-=x y l ,求a ,b 的值.8.已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0110M ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=0110N 。
在平面直角坐标系中,设直线012=+-y x 在矩阵MN 对应的变换作用下得到的曲线F ,求曲线F 的方程。
9.已知曲线22142x y +=经过变换T 变成曲线22124x y +=.求变换T 对应的矩阵.(要求写出两个不同的矩阵)10.已知1413M -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦,24J ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求满足MX N =的二阶方阵X ;11.自然界生物种群的成长受到多种条件因素的影响,比如出生率、死亡率、资源的可利用性与竞争、捕食者的猎杀乃至自然灾害等等.因此,它们和周边环境是一种既相生又相克的生存关系.但是,如果没有任何限制,种群也会泛滥成灾.现假设两个互相影响的种群X ,Y 随时间段变化的数量分别为{a n },{b n },并有关系式⎩⎨⎧a n +1=3a n +b n b n +1=2a n +2b n,其中a 1=1,b 1=1,试分析20个时段后这两个种群的数量变化趋势.12.已知矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 00 -1,N =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 20 -3,求直线y =2x +1在矩阵MN 的作用下变换所得到的直线方程.13.设M 是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的伸压变换. (1)求矩阵M 的特征值及相应的特征向量;(2)求逆矩阵1M -以及椭圆22149x y +=在1M -的作用下的新曲线的方程.14.已知二阶矩阵M 满足:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1221,0110M M ,求2M15.已知直角坐标平面xOy 上的一个变换是先绕原点逆时针旋转45,再作关于x 轴反射变换,求这个变换的逆变换的矩阵.16.已知 为矩阵属于λ的一个特征向量,求实数a ,λ的值及A 2。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________考号:__________一、填空题1.已知可逆矩阵2 73a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A 的逆矩阵 2 7 b a --⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦1A ,则a b += .2. .已知矩阵27b A a -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的逆矩阵是273a B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则=+b a 8 . 3.圆221x y +=在矩阵100⎡⎢⎣⎦对应的变换作用下的曲线方程为___________. 4.在矩阵 b 0 1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下,将直线651x y -=变成21x y +=,则a b +=( 0 ) 5.在直角坐标系中,已知椭圆2241x y +=,矩阵阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0110M ,0210N ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,求在矩阵MN 作用下变换所得到的图形的面积.6.矩阵1214A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的特征值是____________7.已知1cos sin 8αα=,42ππα<<,则cos sin αα-的值为 8.设2111()1111f x xx =-()x R ∈,则方程()0f x =的解集为 .二、解答题9.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 的逆矩阵.10.已知曲线C :1=xy(1)将曲线C 绕坐标原点逆时针旋转045后,求得到的曲线'C 的方程; (2)求曲线C 的焦点坐标和渐近线方程.11.已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=111a A ,其中R a ∈,若点P (1,1)在矩阵A 的变换下得到点P ’(0,-3),(1)求实数a 的值; (2)求矩阵A 的特征值及特征向量12.已知矩阵M 有特征值λ1=8及对应的一个特征向量e 1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡11,并有特征值λ2=2及对应的一个特征向量e 2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-21,试确定矩阵M ,并求出M 的逆矩阵。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________考号:__________一、填空题1. .已知矩阵27b A a -⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的逆矩阵是273a B ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则=+b a 8 . 2.圆221x y +=在矩阵10⎡⎢⎣⎦对应的变换作用下的曲线方程为___________. 3.设矩阵2738⎡⎤⎢⎥⎣⎦的逆矩阵为a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则a b c d +++= ▲ .4.在矩阵 b 0 1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下,将直线651x y -=变成21x y +=,则a b +=( 0 ) 5.表示绕坐标原点顺时针旋转23π的变换的矩阵是 .12122⎡-⎢⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎣⎦6.三阶行列式21145324---k第2行第1列元素的代数余子式为10-,则=k ____________.二、解答题7.已知矩阵A =2143-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A ,B =4131-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B , 求满足AX =B 的二阶矩阵X .8.如果曲线2243=1x xy y ++在矩阵11a b ⎛⎫⎪⎝⎭的作用下变换得到曲线221x y -=,求a b +的值9.设M 是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的伸压变换. (1)求矩阵M 的特征值及相应的特征向量;(2)求逆矩阵1M -以及椭圆22149x y +=在1M -的作用下的新曲线的方程.10.已知二阶矩阵M 满足:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1221,0110M M ,求2M11.已知矩阵 1 22 x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M 的一个特征值为3,求另一个特征值及其对应的一个特征向量.12.求矩阵2112⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征值及对应的特征向量.13.已知矩阵M 2311-⎛⎫ ⎪-⎝⎭所对应的线性变换把点A(x,y )变成点'(13,5)A ,试求M 的逆矩阵及点A 的坐标。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.已知关于x 、y 的二元一次线性方程组的增广矩阵是13122λλλλ-+⎛⎫⎪⎝⎭,则该线性方程组有无穷多组解的充要条件是λ= [答]( ) A .2. B .1或2. C .1. D .0.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 二、填空题2.若矩阵A 有特征值122,1λλ=-=,它们所对应的特征向量分别为10i ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦和01j ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,则矩阵A =______________.3.已知1 0 4 31 2 4 1-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦B , 则矩阵B= . 4.若矩阵1101⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ,则直线20x y ++=在M 对应的变换作用下所得到的直线方程为 ▲ .5.现代社会对破译密码的难度要求越来越高,有一处密码把英文的明文(真实名)按字母分解,其中英文a ,b ,c …,z 这26个字母(不论大小写)依次对应1,2,3…,26这26个正整数。
(见下表)用如下变换公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤∈+≤≤∈+=')2,261,(132)2,261,(21整除能被整除不能被x x N x x x x N x x x 将明文转换成密码。
如:13212525::,1713288=+→=+→再如变成即q h ,即y 变成m ; 上述变换规则,若将明文译成的密码是live ,那么原来的明文是6.在n 行n 列矩阵12321234113*********n n n n n n n n n n ⋅⋅⋅--⎛⎫ ⎪⋅⋅⋅- ⎪⎪⋅⋅⋅ ⎪⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⋅⋅⋅---⎝⎭中,记位于第i 行第j 列的数为(,1,2,)ij a i j n =⋅⋅⋅。
当9n =时,11223399a a a a +++⋅⋅⋅+= 45 。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________考号:__________一、填空题1.已知可逆矩阵2 73a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A 的逆矩阵 2 7 b a --⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦1A ,则a b += .2.已知点)0,0(A ,)0,4(B ,)2,3(C ,ABC ∆在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2001A 对应的变换作用下变成'''C B A ∆,则'''C B A ∆的面积为 8 .3.已知A(0,0),B (1,3),C(0,2),△ABC 在矩阵⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-21232321对应的变换作用下得到的图形的面积为 .4.直线1+=x y 在矩阵⎢⎣⎡11 ⎥⎦⎤-20作用下变换得到的图形与122=+y x 的位置关系是___.5.若矩阵11122122a a a a ⎛⎫⎪⎝⎭ 满足:11122122,,,{1,1},a a a a ∈-且111221220a a a a = ,则这样的互不相等的矩阵共有______个.6.已知1 0 4 31 2 4 1-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦B , 则矩阵B= .7.已知2和3是矩阵25m A n ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的特征值,则A =_____; 1A -=_____。
2()(2)25f n n m λλλ=-++-30n m =⎧⎨=⎩ 20,53A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦ ,11025163A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦8.若点P 在矩阵1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下得到点'P (5,11),则点P 的坐标是 .(1,2) 9.方程组21320x y x y +=⎧⎨-=⎩对应的增广矩阵为 .10.若1250120131xx =,则实数x = .二、解答题11.已知矩阵33,A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为111a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,属于特征值1的特征向量为23,2a ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦求矩阵A 的逆矩阵12.已知二阶矩阵A 有特征值31=λ及其对应的一个特征向量111轾犏=犏臌α,特征值12-=λ及其对应的一个特征向量211轾犏=犏-臌α,求矩阵A 的逆矩阵1A -.13.已知矩阵2143-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A ,4131-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B ,求满足=AX B 的二阶矩阵X .14.已知二阶矩阵M 满足:⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1221,0110M M ,求2M15.已知矩阵 1 22 x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M 的一个特征值为3,求另一个特征值及其对应的一个特征向量.16.已知矩阵M 221a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,其中R a ∈,若点(1,2)P -在矩阵M 的变换下得到点(4,0)P '-(1)求实数a 的值;(2)求矩阵M 的特征值及其对应的特征向量.17. 已知2143M -⎛⎫= ⎪-⎝⎭,4131N -⎛⎫= ⎪-⎝⎭,求二阶方阵X ,使MX N =.18.已知矩阵11A ⎡=⎢-⎣ a b ⎤⎥⎦,A 的一个特征值2λ=,其对应的特征向是是121α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.(1)求矩阵A ; (2)若向量74β⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,计算5A β的值.19.自然界生物种群的成长受到多种条件因素的影响,比如出生率、死亡率、资源的可利用性与竞争、捕食者的猎杀乃至自然灾害等等.因此,它们和周边环境是一种既相生又相克的生存关系.但是,如果没有任何限制,种群也会泛滥成灾.现假设两个互相影响的种群X ,Y 随时间段变化的数量分别为{a n },{b n },并有关系式⎩⎨⎧a n +1=3a n +b n b n +1=2a n +2b n,其中a 1=1,b 1=1,试分析20个时段后这两个种群的数量变化趋势.20.试求曲线x y sin =在矩阵MN 变换下的函数解析式,其中M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡2001,N=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡10021.21.已知矩阵M 221a ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,其中R a ∈,若点(1,2)P -在矩阵M 的变换下得到点(4,0)P '-,(1)求实数a 的值;(2)求矩阵M 的特征值及其对应的特征向量.22.求矩阵1426M -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的特征值和特征向量.23.已知矩阵33A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,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.24.求曲线C :xy=1在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1111M 对应的变换作用下得到的曲线C 1的方程。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、填空题1.在矩阵 b 0 1a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下,将直线651x y -=变成21x y +=,则a b +=( 0 )2.(1)求矩阵A= ⎢⎣⎡31 ⎥⎦⎤42的逆矩阵;(2)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 121,向量β=⎣⎢⎡⎦⎥⎤12.求向量α,使得A 2α=β;(3) 已知矩阵M=⎢⎣⎡12 ⎥⎦⎤10,求矩阵M 的特征值及其相应的特征向量.3.在直角坐标系xOy 中,点P (x P ,y P )和点Q (x Q ,y Q )满足⎩⎨⎧x Q =y P +x P ,y Q =y P -x P,按此规则由点P 得到点Q ,称为直角坐标平面的一个“点变换”.此变换下,若OQOP =m ,∠POQ =θ,其中O 为坐标原点,则y =m sin(x +θ)的图象在y 轴右边第一个最高点的坐标为 ▲ .4.椭圆1162522=+y x 经过矩阵M 变换后得到的曲线方程为1251622=+y x ,试写出一个满足要求的矩阵=M5.若矩阵1101⎡⎤=⎢⎥⎣⎦M ,则直线20x y ++=在M 对应的变换作用下所得到的直线方程为 ▲ .6.已知以,x y 为变量的二元一次方程组的增广矩阵为211120-⎛⎫⎪-⎝⎭,则这个二元一次方程组的解为____________. 7.方程0cos sin sin cos =xx x x 的解为_____)(,42Z k k x ∈+=ππ______. 二、解答题8.在平面直角坐标系xOy 中,直线y kx =在矩阵0110⎡⎤⎢⎥⎣⎦对应的变换下得到的直线过点(41)P , ,求实数k 的值.9.已知2143M -⎛⎫= ⎪-⎝⎭,4131N -⎛⎫= ⎪-⎝⎭,求二阶方阵X ,使MX N =.10.已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0110M ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=0110N 。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含答案)学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________一、填空题1.直线1+=x y 在矩阵⎢⎣⎡11 ⎥⎦⎤-20作用下变换得到的图形与122=+y x 的位置关系是___.2.已知线性方程组的增广矩阵为116 12a ⎛⎫⎪⎝⎭,若该线性方程组解为42⎛⎫ ⎪⎝⎭,则实数a =_1-__.3.已知1 0 4 31 2 4 1-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦B , 则矩阵B= . 4.在n 行n 列矩阵12321234113*********n n n n n n n n n n ⋅⋅⋅--⎛⎫ ⎪⋅⋅⋅- ⎪⎪⋅⋅⋅ ⎪⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪⋅⋅⋅---⎝⎭中,记位于第i 行第j 列的数为(,1,2,)ij a i j n =⋅⋅⋅。
当9n =时,11223399a a a a +++⋅⋅⋅+= 45 。
5.矩阵1214A ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦的特征值是____________6.已知1cos sin 8αα=,42ππα<<,则cos sin αα-的值为 2-二、解答题7.(1)求矩阵2312A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的逆矩阵; (2)利用逆矩阵知识解方程组2310230x y x y +-=⎧⎨+-=⎩8.已知曲线C :1=xy(1)将曲线C 绕坐标原点逆时针旋转045后,求得到的曲线'C 的方程; (2)求曲线C 的焦点坐标和渐近线方程.9.已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0110M ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=0110N 。
在平面直角坐标系中,设直线012=+-y x 在矩阵MN 对应的变换作用下得到的曲线F ,求曲线F 的方程。
10.求出矩阵A=⎢⎣⎡01⎥⎦⎤-10的特征值和特征向量。
.矩阵A 的特征多项式为)1)(1(11)(+-=+-=λλλλλf …………………………3分令0)(=λf 得A 的特征值为1或-1 将1代入二元一次方程组⎩⎨⎧=++⋅=⋅+-0)1(0001y x y x λλ)( 解得:0=y令R k k x ∈=,且0≠k于是矩阵A 的属于特征值1的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡01…………………………………………6分同理可得矩阵A 的属于特征值-1的一个特征向量为⎥⎦⎤⎢⎣⎡10…………………………………8分11.已知矩阵2112,.0112-⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦A B(Ⅰ)计算AB ;(Ⅱ) 若矩阵B 把直线l :x y ++2=0变为直线l ',求直线l '的方程.1.(矩阵与变换选做题)12.结定矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=21,1,2,3231,31,32N M (1)计算MN(2)求N 的特征值及其对应的一个特征向量13.给定矩阵 2 12 ,3 02A B ⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦(1)求A 的特征值21λλ、 及对应的特征向量21a a 、 ; (2)求A 4B .14.已知二阶矩阵A 有特征值31=λ及其对应的一个特征向量111轾犏=犏臌α,特征值12-=λ及其对应的一个特征向量211轾犏=犏-臌α,求矩阵A 的逆矩阵1A -.15.如果曲线2243=1x xy y ++在矩阵11a b ⎛⎫⎪⎝⎭的作用下变换得到曲线221x y -=,求a b +的值16.已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=2112A ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=1021B ,记AB C =. (Ⅰ)求1-C ;(Ⅱ)若矩阵B 把直线l :20x y ++=变为直线l ',求直线l '的方程.17.在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆2241x y +=在矩阵A=⎣⎡⎦⎤2 00 1对应的变换作用下得到曲线F ,求F 的方程.18.设M 是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的伸压变换. (1)求矩阵M 的特征值及相应的特征向量;(2)求逆矩阵1M -以及椭圆22149x y +=在1M -的作用下的新曲线的方程.19.【题文】[选修4 - 2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知矩阵⎢⎣⎡=c M 1 ⎥⎦⎤2b 有特征值41=λ及对应的一个特征向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡=321e ,求曲线148522=++y xy x 在M 的作用下的新曲线方程.【结束】 20.已知矩阵11A ⎡=⎢-⎣ a b ⎤⎥⎦,A 的一个特征值2λ=,其对应的特征向是是121α⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.(1)求矩阵A ; (2)若向量74β⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,计算5A β的值.21.给定矩阵⎢⎣⎡=32A ⎥⎦⎤01,.22⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=B(1)求A 的特征值21,λλ及对应的特征向量21,αα; (2)求.4B A22.已知二阶矩阵M 属于特征值3的一个特征向量为11e ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,并且矩阵M 对应的变换将点(1,2)-变成点(9,15),求出矩阵M.23.已知121217⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,M β,计算5M β.24.已知矩阵122a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦的属于特征值b 的一个特征向量为11⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求实数a 、b 的值.25.已知,点A 在变换T :2x x x y y y y '+⎡⎤⎡⎤⎡⎤→=⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎣⎦作用后,再绕原点逆时针旋转90o,得到点、B .若点B 的坐标为(-3,4),求点A 的坐标.26.若矩阵A 有特征值13λ=,21λ=-,它们所对应的特征向量分别为110⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e 和212⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,求矩阵A .27.选修4—2:矩阵与变换已知二阶矩阵M 有特征值1λ=及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦e ,且M 11⎡⎤⎢⎥⎣⎦=31⎡⎤⎢⎥⎣⎦.求矩阵M .28.选修4—2 矩阵与变换已知二阶矩阵M 有特征值3λ=及对应的一个特征向量111e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,并且矩阵M 对应的变换将点(1,2)-变换成(3,0),求矩阵M 。
2019年高中数学单元测试试题 矩阵与变换专题(含
答案)
学校:__________
考号:__________
一、填空题
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.在直角坐标系xOy 中,点P (x P ,y P )和点Q (x Q ,y Q )满足⎩⎨⎧x Q =y P +x P ,
y Q =y P -x P
,按此规则由点
P 得到点Q ,称为直角坐标平面的一个“点变换”.此变换下,若OQ
OP =m ,∠POQ =θ,其
中O 为坐标原点,则y =m sin(x +θ)的图象在y 轴右边第一个最高点的坐标为 ▲ .
3.若点P 在矩阵1234⎡⎤⎢⎥
⎣⎦
对应的变换下得到点'
P (5,11),则点P 的坐标是 .(1,2) 4.若行列式
24
01
2
x
=,则x = .
二、解答题
5.试求曲线x y sin =在先经过矩阵M =1002⎡⎤
⎢⎥⎣⎦的变换,再经过矩阵N =10201⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎣⎦
的变换后所得的新曲线方程.
6.在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆22
41x y +=在矩阵A=⎣⎡⎦⎤2 00 1对应的变换作用下得到曲线F ,求F 的方程.
7.求曲线C :1xy =
在矩阵A ⎡
⎤⎢
⎥⎢
⎥=⎢⎥⎢⎥⎣
⎦
对应的变换下得到的曲线C
'的方程。
8.变换1T 是逆时针旋转
2
π
的旋转变换,对应的变换矩阵是1M ;变换2T 对应用的变换矩阵是21101M ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦。
(Ⅰ)求点(2,1)P 在1T 作用下的点'P 的坐标;
(Ⅱ)求函数2
y x =的图象依次在1T ,2T 变换的作用下所得曲线的方程。
9.已知矩阵a b A c d ⎡⎤=⎢
⎥⎣⎦,若矩阵A 属于特征值3的一个特征向量为111α⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
,属于特征值-1的一个特征向量为211α⎡⎤
=⎢⎥-⎣⎦
,求矩阵A .
10.一个22⨯的矩阵M 有两个特征值:128,2λλ==,其中1λ对应的一个特征向量
111e ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
,2λ对应的一个特征向量212e ⎡⎤=⎢⎥
-⎣⎦,求M 。
11.试求曲线x y sin =在矩阵MN 变换下的函数解析式,其中M =⎥
⎦⎤⎢⎣⎡2001,N =⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡10021.
12.已知二阶矩阵M 满足:⎥⎦
⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡1221,0110M M ,求2
M
13.在平面直角坐标系xOy 中,直线20x y ++=在矩阵14a M b ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
对应的变换作用下
得到直线:40m x y --=,求实数,a b 的值.
14.已知矩阵M=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡x 221的一个特征值为3,求其另一个特征值。
15.已知矩阵M 221a ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
,其中R a ∈,若点(1,2)P -在矩阵M 的变换下得到点
(4,0)P '-(1)求实数a 的值;
(2)求矩阵M 的特征值及其对应的特征向量.
16.已知二阶矩阵A 的属于特征值-1的一个特征向量为13⎡⎤
⎢⎥-⎣⎦,属于特征值3的一个特征
向量为11⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
,求矩阵A .
17.试用行列式解二元一次方程组⎩⎨⎧=-+=++0
530
142y x y x
18. (本小题14分)设矩阵0 0
a b ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
M (其中0,0a b ><).
(1)若2,3a b ==,求矩阵M 的逆矩阵-1
M ;
(2)若曲线2
2
:1C x y +=在矩阵M 所对应的线性变换作用下得到曲线
2
/
2:14
x C y +=,求,a b 的值.
19.设数列{},{}n n a b 满足132n n n a a b +=+,12n n b b +=且满足22n n n n a a M b b ++⎡⎤⎡⎤
=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
,试求二阶矩阵M
20.已知矩阵2143-⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A ,4131-⎡⎤
=⎢⎥-⎣⎦
B ,求满足=AX B 的二阶矩阵X .
21.已知矩阵14a A b
⎛⎫=
⎪
⎝⎭的逆矩阵1
231
6m A n -⎛⎫ ⎪
⎪= ⎪ ⎪
⎝⎭
,向量31a -⎛⎫
= ⎪-⎝⎭.
(1)求矩阵A ; (2)求A 2a 的值.
22.求矩阵2411M ⎡⎤
=⎢⎥-⎣⎦
的特征值及对应的特征向量。
23.已知矩阵33A c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,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.
24.求曲线C :xy=1在矩阵⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-=1111M 对应的变换作用下得到的曲线C 1的方程。
25.设矩阵⎥⎦
⎤
⎢
⎣⎡=3421M (1)求矩阵M 的逆矩阵1
-M ;
(2)求矩阵M 的特征值.
26.已知矩阵⎥⎦⎤⎢
⎣⎡=41b a A ,若矩阵A 属于特征值1的一个特征向量为α1=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-13,属于特征值5的一个特征向量为α2=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡11.求矩阵A ,并写出A 的逆矩阵.
27.已知矩阵1221-⎡⎤=⎢⎥--⎣⎦A ,515⎡⎤
=⎢⎥-⎣⎦
B 满足=AX B ,求矩阵X .
28.已知矩阵M 566x ⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
不存在逆矩阵,求实数x 的值及矩阵M 的特征值.
29.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.
【考点定位】本题考查的是矩阵的特征值特征向量和逆矩阵的运算,正确理解概念是本题的关键。
30.已知△ABC ,其中(0,0)A ,(2,0)B ,(1,2)C ,先将图形绕原点逆是时针 旋转90︒
,再以x 轴为基准,将所得图形沿平行于y 轴方向压缩到原来的一半。
(1)、求所对应的变换矩阵M ;(2)、设()31f x x =+,在矩阵M 作用下,函数
()y f x =
的图象被变为()y g x =的图象,求()y g x =的表达式。