(2012•泉州模擬)選修4-2:矩陣與變換
已知矩陣M=
a2
-13
的一個(gè)特征值為1.
(Ⅰ)求矩陣M的另一個(gè)特征值;
(Ⅱ)設(shè)α=
3
2
,求M5α.
分析:(I)根據(jù)矩陣M的一個(gè)特征值為1,代入特征多項(xiàng)式求出a的值,從而求出另一個(gè)特征值;
(Ⅱ)分別求出特征值所對應(yīng)的特征向量,然后將向量
α
用兩特征向量線性表示,根據(jù)公式M5α=M5(ξ12)=λ15ξ125ξ2進(jìn)行求解即可.
解答:解:(Ⅰ)矩陣M的特征多項(xiàng)式f(λ)=
λ-a-2
1λ-3
=(λ-a)(λ-3)+2,…(1分)
又∵矩陣M的一個(gè)特征值為1,
∴f(1)=0,∴a=0,…(2分)
由f(λ)=λ(λ-3)+2=0,得λ1=1,λ2=2,
所以矩陣M的另一個(gè)特征值為2.…(3分)
(Ⅱ)矩陣M的一個(gè)特征值為λ1=1,對應(yīng)的一個(gè)特征向量為ξ1=
2
1
,…(4分)
另一個(gè)特征值為λ2=2,對應(yīng)的一個(gè)特征向量為ξ2=
1
1
,…(5分)
∵α=ξ12,
∴M5α=M5(ξ12)=15
2
1
+25
1
1
=
34
33
.…(7分)
點(diǎn)評:本題主要考查矩陣的特征值與特征向量等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算求解能力及函數(shù)與方程思想,屬于基礎(chǔ)題.
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(Ⅱ)已知a<0,若函數(shù)y=f(x)的圖象總在直線y=-
12
的下方,求a的取值范圍;
(Ⅲ)記f′(x)為函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù).若a=1,試問:在區(qū)間[1,10]上是否存在k(k<100)個(gè)正數(shù)x1,x2,x3…xk,使得f′(x1)+f'(x2)+f′(x3)+…+f′(xk)≥2012成立?請證明你的結(jié)論.

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1
2012
)+f(
2
2012
)+…+f(
4022
2012
)+f(
4023
2012
)
=( 。

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