本题导读
本题考查二阶矩阵与逆矩阵。
📌【题干】
Question
(2011年福建卷(理)) 【A】设矩阵 (其中 ).
(1) 若 ,求矩阵 的逆矩阵 ;
(2) 若曲线 在矩阵 所对应的线性变换作用下得到曲线 ,求 的值.
🔍【思路分析】
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- 第一问:将 代入矩阵 ,利用二阶矩阵求逆公式直接写出对角矩阵的逆矩阵。
- 第二问:设原曲线上任意一点为 ,变换后的对应点为 。由线性变换公式 反解出 ,代入圆方程 中,与给出的椭圆方程比对系数求得 。
✅【答案】
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(1) 待补
(2) 待补
✍【详细解析】
Abstract
(1) 解: 当 时,矩阵 。 因为矩阵行列式 , 所以由二阶矩阵求逆公式得:
(2) 解: 设曲线 上任意一点的坐标为 ,在矩阵 对应的线性变换下得到的点为 。 则:
所以:
因为点 在曲线 上,所以:
已知变换后得到的曲线方程为 , 对照系数可得:
又由已知 ,解得:
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:二阶对角矩阵求逆、利用相关点法(坐标转移法)求解平面图形在几何变换下的象方程。
- 核心方法:坐标转移法(先正向建关系,再逆向反解代入已知轨迹)。
- 避坑指南:
- 必须注意是“用 反求原像坐标代入原方程”,切勿将 误当作原曲线上的点;
- 提取开方结果时务必结合题设 排除负根。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:源于高等代数中的对角化与正交变换化二次型为标准型。圆在正交伸缩变换下变为椭圆是最基础的仿射变换几何模型。
- 结论推广:平面内单位圆 在伸缩矩阵 作用下,其象曲线恒为标准椭圆 。
🔗【关联脉络】
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