4.已知二階矩陣M有特征值λ=-1及對(duì)應(yīng)的一個(gè)特征向量$[\begin{array}{l}{1}\\{-3}\end{array}]$,且矩陣M對(duì)應(yīng)的變換將點(diǎn)(2,-1)變換成(3,1).
(1)求矩陣M;
(2)求矩陣M的逆矩陣.

分析 (1)設(shè)M=$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$,由題意得:$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$$[\begin{array}{l}{1}\\{-3}\end{array}]$=-$[\begin{array}{l}{1}\\{-3}\end{array}]$,$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$$[\begin{array}{c}2\\-1\end{array}\right.]$=$[\begin{array}{c}3\\ 1\end{array}\right.]$,解得矩陣M,
(2)先求矩陣M的行列式,進(jìn)而可求其逆矩陣,

解答 (1)設(shè)M=$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$,由題意得:$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$$[\begin{array}{l}{1}\\{-3}\end{array}]$=-$[\begin{array}{l}{1}\\{-3}\end{array}]$,
即$\left\{\begin{array}{l}a-3b=-1\\ c-3d=3\end{array}\right.$  ①;…(3分)
$[\begin{array}{cc}a&b\\ c&d\end{array}\right.]$$[\begin{array}{c}2\\-1\end{array}\right.]$=$[\begin{array}{c}3\\ 1\end{array}\right.]$,即$\left\{\begin{array}{l}2a-b=3\\ 2c-d=1\end{array}\right.$  ②;…(5分)
由①②,得M=$[\begin{array}{cc}2&1\\ 0&-1\end{array}\right.]$…(8分)
(2)矩陣的行列式為$\left|\begin{array}{cc}2&1\\ 0&-1\end{array}\right|$=-2-0=-2,
∴求矩陣M的逆矩陣M-1=$[\begin{array}{cc}\frac{1}{2}&\frac{1}{2}\\ 0&-1\end{array}\right.]$…(10分)

點(diǎn)評(píng) 本題以矩陣為載體,考查矩陣的逆矩陣,考查矩陣M的特征值,關(guān)鍵是求其行列式,正確寫(xiě)出矩陣M的特征多項(xiàng)式.

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