题目内容

已知二阶矩阵M=
a1
3d
有特征值λ=-1及对应的一个特征向量
e1
=
1
-3

(Ⅰ)求矩阵M;
(Ⅱ)设曲线C在矩阵M的作用下得到的方程为x2+2y2=1,求曲线C的方程.
考点:特征值与特征向量的计算,变换、矩阵的相等,矩阵特征值的定义
专题:选作题,矩阵和变换
分析:(I)根据矩阵的特征值与特征向量的定义建立等式关系,解之即可求出a和d的值,从而求出矩阵M;
(II)设点A(x,y)为曲线C上的任一点,它在矩阵M的作用下得到的点为A'(x',y'),然后建立等式关系,将A'(x',y')代入方程为x2+2y2=1进行求解即可.
解答: 解:(Ⅰ)
a1
3d
1
-3
=-1×
1
-3
=
-1
3
,∴
a-3=-1
3-3d=3

解得
a=2
d=0
,∴M=
21
30
.…(4分)
(Ⅱ)设点A(x,y)为曲线C上的任一点,它在矩阵M的作用下得到的点为A'(x',y'),
21
30
x
y
=
x′
y′
,所以
x′=2x+y
y′=3x
代入x2+2y2=1得(2x+y)2+2•(3x)2=1,
所以所求的曲线方程为22x2+4xy+y2=1.…(7分)
点评:本题主要考查矩阵与变换、曲线在矩阵变换下的曲线的方程,考查运算求解能力及化归与转化思想.
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