问题 解答题
定义“矩阵”的一种运算
ab
cd
x
y
=
ax+by
cx+dy
,该运算的意义为点(x,y)在矩阵的变换下成点
ab
cd
.设矩阵A=
1
3
3
-1

(1)已知点P在矩阵A的变换后得到的点Q的坐标为(
3
,2)
,试求点P的坐标;
(2)是否存在这样的直线:它上面的任一点经矩阵A变换后得到的点仍在该直线上?若存在,试求出所有这样的直线;若不存在,则说明理由.
答案

(1)设P(x,y)

由题意,有

x+
3
y=
3
3
x-y=2
解得
x=
3
4
3
y=
1
4
  

即P点的坐标为(

3
4
3
1
4
).

(2)假设存在这样的直线,因为平行坐标轴的直线显然不满足条件,

所以设直线方程为:y=kx+b(k≠0)

因为该直线上的任一点M(x,y),经变换后得到的点N(x+

3
y,
3
x-y)仍在该直线上

所以

3
x-y=k(x+
3
y)+b

(

3
-k)x-(1+
3
k)y-b=0,其中y=kx+b(k≠0)

代入得(

3
k2+2k-
3
)x+(2+
3
k)b=0对任意的x∈R恒成立
3
k2+2k-
3
=0
(2+
3
k)b=0

解之得

k=
3
3
,-
3
b=0

故直线方程为y=

3
3
x或y=-
3
x

单项选择题
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