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选修4-2:矩阵与交换
已知二阶矩阵M=,矩阵M对应的变换将点(2,1)变换成点(4,-1).求矩阵M将圆x2+y2=1变换后的曲线方程.
【答案】分析:根据矩阵M对应的变换将点(2,1)变换成点(4,-1),可求得M=.在单位圆上设点P(x,y),P被M变换后变成曲线C上的点Q(x',y'),利用矩阵变换的公式列方程组,并将x、y表示成x'、y'的式子,将此关系式作为点P坐标,代入单位圆方程,化简整理即得变换后的曲线C方程.
解答:解:∵二阶矩阵M=,矩阵M对应的变换将点(2,1)变换成点(4,-1).
∴M=,即=
可得,解之得,所以M=
设点P(x,y)是圆x2+y2=1上的任意一点,变换后的点为Q(x',y'),则
M=,可得,从而
将点P((x'-2y'),(x'+y'))代入单位圆方程,得
(x'-2y')2+(x'+y')2=1,化简整理得:2(x')2+5(y')2-2x'y'-9=0
∴M将圆x2+y2=1变换后的曲线C方程为:2x2+5y2-2xy-9=0.
点评:本题给出矩阵M,叫我们求单位圆经M变换后的曲线的方程,着重考查了矩阵的乘法法则和矩阵变换的含义等知识,属于基础题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网选做题本题包括A,B,C,D四小题,请选定其中 两题 作答,每小题10分,共计20分,
解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
A选修4-1:几何证明选讲
自圆O外一点P引圆的一条切线PA,切点为A,M为PA的中点,过点M引圆O的割线交该圆于B、C两点,且∠BMP=100°,∠BPC=40°,求∠MPB的大小.
B选修4-2:矩阵与变换
已知二阶矩阵A=
ab
cd
,矩阵A属于特征值λ1=-1的一个特征向量为α1=
1
-1
,属于特征值λ2=4的一个特征向量为α2=
3
2
.求矩阵A.
C选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C的参数方程为
x=2cosα
y=sinα
(α为参数)
.以直角坐标系原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρcos(θ-
π
4
)=2
2
.点
P为曲线C上的动点,求点P到直线l距离的最大值.
D选修4-5:不等式选讲
若正数a,b,c满足a+b+c=1,求
1
3a+2
+
1
3b+2
+
1
3c+2
的最小值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网A(选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是⊙O的直径,C,F是⊙O上的两点,OC⊥AB,过点F作⊙O的切线FD交AB的延长线于点D,连接CF交AB于点E.
求证:DE2=DB•DA.
B(选修4-2:矩阵与变换)
求矩阵
21
12
的特征值及对应的特征向量.
C(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知曲线C的极坐标方程是ρ=2sinθ,直线l的参数方程是
x=-
3
5
t+2
y=
4
5
t
(t为参数).
(Ⅰ)将曲线C的极坐标方程化为直角坐标方程;
(Ⅱ)设直线l与x轴的交点是M,N是曲线C上一动点,求MN的最大值.
D(选修4-5:不等式选讲)
已知m>0,a,b∈R,求证:(
a+mb
1+m
)2
a2+mb2
1+m

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科目:高中数学 来源: 题型:

在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共计20分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.选修4-1:几何证明选讲
如图,CP是圆O的切线,P为切点,直线CO交圆O于A,B两点,AD⊥CP,垂足为D.
求证:∠DAP=∠BAP.
B.选修4-2:矩阵与变换
设a>0,b>0,若矩阵A=
.
a0
0b
.
把圆C:x2+y2=1变换为椭圆E:
x2
4
+
y2
3
=1.
(1)求a,b的值;(2)求矩阵A的逆矩阵A-1
C.选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cosθ被直线l:ρsin(θ-\frac{π}{6})=a截得的弦长为2
3
求实数a的值.
D.选修4-5:不等式选讲已知a,b是正数,求证:a2+4b2+
1
ab
≥4.

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科目:高中数学 来源: 题型:

有(1)、(2)、(3)三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题记分.
(1)选修4-2:矩阵与变换
已知点A(1,0),B(2,2),C(3,0),矩阵M表示变换”顺时针旋转45°”.
(Ⅰ)写出矩阵M及其逆矩阵M-1
(Ⅱ)请写出△ABC在矩阵M-1对应的变换作用下所得△A1B1C1的面积.
(2)选修4-4:坐标系与参数方程
过P(2,0)作倾斜角为α的直线l与曲线E:
x=cosθ
y=
2
2
sinθ
(θ为参数)交于A,B两点.
(Ⅰ)求曲线E的普通方程及l的参数方程;
(Ⅱ)求sinα的取值范围.
(3)(选修4-5 不等式证明选讲)
已知正实数a、b、c满足条件a+b+c=3,
(Ⅰ)求证:
a
+
b
+
c
≤3

(Ⅱ)若c=ab,求c的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

[选做题]在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内.
A.(选修4-1:几何证明选讲)
过圆O外一点P分别作圆的切线和割线交圆于A,B,且PB=7,∠ABP=∠ABC,C是圆上一点使得BC=5,求线段AB的长.
B.(选修4-2:矩阵与变换)
求曲线C:xy=1在矩阵
2
2
-
2
2
2
2
2
2
对应的变换作用下得到的曲线C′的方程.
C.(选修4-4:坐标系与参数方程)
已知曲线C1
x=3cosθ
y=2sinθ
(θ为参数)和曲线C2:ρsin(θ-
π
4
)=
2

(1)将两曲线方程分别化成普通方程;
(2)求两曲线的交点坐标.
D.(选修4-5:不等式选讲)
已知|x-a|<
c
4
,|y-b|<
c
6
,求证:|2x-3y-2a+3b|<c.

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