问题 解答题
本题有(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,则按所做的前两题计分
(1)二阶矩阵M对应的变换将向量
1
-1
-2
1
分别变换成向量
3
-2
-2
1
,直线l在M的变换下所得到的直线l′的方程是2x-y-1=0,求直线l的方程.
(2)过点P(-3,0)且倾斜角为30°的直线l和曲线C:
x=s+
1
s
y=s-
1
s
(s为参数)相交于A,B两点,求线段AB的长.
(3)若不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,求实数a的取值范围.
答案

(1)设M=

ab
cd
,则由题知
ab
cd
1
-1
=
3
-2
ab
cd
-2
1
=
-2
-1

所以

a-b=3
c-d=-2
-2a+b=-2
-2c+d=-1
,解得
a=-1
b=-4
c=3
d=5
,所以M=
-1-4
35

设点P(x,y)是直线l上任一点,在M变换下对应的点为P′(x0,y0),

那么

-1-4
35
x
y
=
x0
y0
x0=-x-4y
y0=3x+5y

因为2x0-y0-1=0,∴2(-x-4y)-(3x+5y)-1=0 即5x+13y+1=0,

因此直线l的方程是5x+13y+1=0.

(2)由已知,直线的参数方程为

x=-3+
3
2
t
y=
1
2
t
t为参数),

曲线

x=s+
1
s
y=s-
1
s
s为参数)可以化为x2-y2=4.

将直线的参数方程代入上式,得t2-6

3
t+10=0.

设A,B对应的参数分别为t1,t2,∴t1+t2=,t1t2=10.

∴AB=|t1-t2|=

(t1+t2)2-4t1t2
=2
17

(3)由柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2

即x+2y+2z≤3,当且仅当

x
1
=
y
2
=
z
2
>0
x2+y2+z2=1

x=

1
5
y=
2
5
z=
2
5
时,x+2y+2z取得最大值3.

∵不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,

只需|a-1|≥3,解得a-1≥3或a-1≤-3,∴a≥4或∴a≤-2.

即实数的取值范围是(-∞,-2]∪[4,+∞).

计算题
单项选择题