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常考问题20矩阵与变换 1求使等式m成立的矩阵m.解设m,则m,则即m.2(2011江苏卷)已知矩阵a,向量.求向量,使得a2.解a2,设,由a2得,从而,解得所以.3(2013南京,盐城模拟)已知矩阵m.(1)求矩阵m的逆矩阵;(2)求矩阵m的特征值及特征向量解(1)设m1.则,解得m1.(2)矩阵a的特征多项式为f(x)(2)(4)3265,令f()0,得矩阵m的特征值为1或5,当1时,由二元一次方程得xy0,令x1,则y1,所以特征值1对应的特征向量为1;当5时,由二元一次方程得3xy0,令x1,则y3,所以特征值5对应的特征向量为2.4已知矩阵a,a的一个特征值2,其对应的特征向量是1.设向量,试计算a5的值解由题设条件可得,2,即解得得矩阵a.矩阵a的特征多项式为f()256,令f()0,解得12,23.当12时,得1;当23时,得2,由m1n2,得得m3,n1,a5a5(312)3(a51)a523(1)2325355(2010江苏卷)在平面直角坐标系xoy中,已知点a(0,0),b(2,0),c(2,1)设k为非零实数,矩阵m,n,点a、b、c在矩阵mn对应的变换下得到点分别为a1、b1、c1,a1b1c1的面积是abc面积的2倍,求k的值解由题设得,mn,由,可知a1(0,0)、b1(0,2)、c1(k,2)计算得abc的面积是1,a1b1c1的面积是|k|,则由题设知:|k|212.所以k的值为2或2.6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m1以及椭圆1在m1的作用下的新曲线的方程解由题意m,(1)由|me|0得,12,23,当12,y0,取x1;当23,x0,取y1.所以,特征值为2和3,特征值2对应的特征向量,特征值3对应的特征向量.(2)由逆矩阵公式得:m1,设p(x0,y0)是椭圆1上任意一点p在
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