问题 解答题
本题有(1)、(2)、(3)三个选答题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多作,则按所做的前两题计分.作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应的题号涂黑,并将选题号填入括号中.
(1)选修4一2:矩阵与变换
设矩阵M所对应的变换是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的伸缩变换.
(Ⅰ)求矩阵M的特征值及相应的特征向量;
(Ⅱ)求逆矩阵M-1以及椭圆
x2
4
+
y2
9
=1
在M-1的作用下的新曲线的方程.
(2)选修4一4:坐标系与参数方程
已知直线C1
x=1+tcosα
y=tsinα
(t为参数),C2
x=cosθ
y=sinθ
(θ为参数).
(Ⅰ)当α=
π
3
时,求C1与C2的交点坐标;
(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程.
(3)选修4一5:不等式选讲
已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1.求
4a+1
+
4b+1
+
4c+1
的最大值.
答案

(Ⅰ)由条件得矩阵M=

20
03

它的特征值为2和3,对应的特征向量为

1
0
0
1
;(4分)

(Ⅱ)M-1=

1
2
0
0
1
3
,椭圆
x2
4
+
y2
9
=1
在M-1的作用下的新曲线的方程为x2+y2=1.(7分)

(2)(Ⅰ)当α=

π
3
时,C1的普通方程为y=
3
(x-1)

C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组

y=
3
(x-1)
x2+y2=1

解得C1与C2的交点为(1,0),(

1
2
,-
3
2
).(4分)

(Ⅱ)C1的普通方程为xsinα-ycosα-sinα=0.A点坐标为(sin2α,-cosαsinα),

故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:

x=
1
2
sin2α
y=-
1
2
sinαcosα
(α为参数)(7分)

(3)由柯西不等式得

(1•

4a+1
+1•
4b+1
+1•
4c+1
)≤(12+12+12)•(4a+1+4b+1+4c+1)

=3[4(a+b+c)+3]=2(15分)

当且仅当a=b=c=

1
3
时等号成立

4a+1
+
4b+1
+
4c+1
的最大值为
21
.(7分)

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