已知矩阵 $M= \begin{pmatrix} 1&a \\b&1\end{pmatrix}$,$N = \begin{pmatrix} c&2 \\ 0&d \end{pmatrix} $,且 $ MN = \begin{pmatrix} 2&0 \\ { - 2}&0 \end{pmatrix}$.
【难度】
【出处】
2010年高考福建卷(理)
【标注】
  1. 求实数 $a,b,c,d$ 的值;
    标注
    答案
    解析
    由题设得\[\begin{cases}
    c + 0 = 2, \\
    2 + ad = 0, \\
    bc + 0 = - 2 ,\\
    2b + d = 0 ,\\
    \end{cases}\]解得\[\begin{cases}a = - 1 ,\\
    b = - 1, \\
    c = 2 ,\\
    d = 2. \\
    \end{cases}\]
  2. 求直线 $y = 3x$ 在矩阵 $ M $ 所对应的线性变换下的像的方程.
    标注
    答案
    解析
    因为矩阵 $ M $ 所对应的线性变换将直线变成直线(或点),所以可取直线 $y = 3x$ 上的两点 $ \left(0,0\right) $,$ \left(1,3\right) $,
    由\[\begin{pmatrix} 1&{ - 1} \\ { - 1}&1
    \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0\\ 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0\\ 0 \end{pmatrix} , \begin{pmatrix}1&{ - 1} \\
    { - 1}&1
    \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 \\3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} {-2} \\ { 2} \end{pmatrix} ,\]得点 $ \left(0,0\right) $,$ \left(1,3\right) $ 在矩阵 $ M $ 所对应的线性变换下的像是 $ \left(0,0\right) $,$ \left(-2,2\right) $,
    从而直线 $y = 3x$ 在矩阵 $ M $ 所对应的线性变换下的像的方程为 $y = - x$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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