• ベストアンサー

数学C 行列 像の点

この問題の一次変換による像の点を教えてください。 像の点が分かれば後はなんとかなりそうです。 [問題] 行列A(2 1)で表される一次変換fによって、直線 x+y-1=0 が直線    (3 a) 2x+y-7=0にうつされるとき、aの値を求めよ。 [解答] 直線x+y-1=0上の点を(t,-t+1) (tは媒介変数)とする。 この点のfによる像は点[?,?」 これが直線2x+y-7=0上にあるから 2?+?-7=0 ~~~~~

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.1

単なる行列の掛け算、といっても2行2列なので簡単に2行の式で書けます。 移動後の点の座標を(X,Y)とすると (X,Y)は 2X+Y-7=0…(A) を満たします。 点(X,Y)と移動前の点(x,y)を関係付けるのが行列だから X=2x+y…(B) Y=3x+ay…(C) という関係にあります。 この連立方程式から(x,y)を求めて、求めた(x,y)を 点(x,y)が満たす方程式 x+y-1=0 に代入してやると XとYの方程式(関係式)が出来ます。 出来た式が(A)と一致するように aを定めてやれば良いですね。 質問者さんのやり方をするなら (x,y)=(t,-t+1) の x=t,y=1-t を(B),(C)の連立方程式に代入してできる2つの式から tを消去してやれば, XとYの方程式ができますから。この式は(A)と一致するようにaを定めて やればいいでしょう。 両者の解き方にそんなに差はありませんね。

iposss
質問者

お礼

解答ありがとうございました

その他の回答 (1)

  • Mr_Holland
  • ベストアンサー率56% (890/1576)
回答No.2

 まず、1次変換は次のように表されることは良いですか?   (x')=(p q)(x)   (y') (r s)(y) ⇔ x'=px+qy, y'=rx+sy  これが分かれば、具体的に、行列の成分と、x=t,y=-t+1 を代入して、次の関係が得られると思います。   x'=t+1, y'=(3-a)t+a  あとは、これらを 2x'+y'-7=0 の式に代入して、任意の実数tについて成立する恒等式として aの値を求めればOKです。

iposss
質問者

お礼

解答ありがとうございました

関連するQ&A

  • 数学の行列の問題です。

    数学の行列の問題です。 行列A a b c -a で定まる平面の1次変換について次の2条件が成り立つという。 (ア)直線x+y=0上も任意の点の像はその点自身である (イ)直線3x+y=0の像はその直線自身である このとき、次の値を求めよ。 (1)a,b、cの値を求めよ。 (2)平面上の直線で、この1次変換による像がその直線自身であるものをすべて求めよ。 解説お願いします。

  • 数学◇行列

    (問) 行列A=(4 2,2 1)で表される1次変換をfとし、点Pのfによる像をQとする。 Pが次の図形上を動くとき、点Qの描く図形を求めよ。 (1)直線y=-2x+1 (2)円x^2+y^2=1 (3)平面全体 (答) (1)点(2,1) (2)線分y=1/2x (-2√5≦x≦2√5) (3)直線y=1/2x ※行列は同じ行の成分の間を1マス空け、行の変わり目を「,」で表記しました。 例:単位行列E=(1 0,0 1) 全く手が着きませんでした。 誰か教えてください、お願いします!

  • 数Cの行列です。

    質問です。 ある定数aに対して, -2x-y=ax 5x+4y=ay を満たす点(x,y)の描く図形は直線である。 定数aの値とその直線の方程式を求めよ。 岡山理科大(00) の問題でなぜ逆行列が存在しなければ,(-2-a)(4-a)-(-1)*5=0を用いる理由を教えて下さい。 あと他の問題で逆行列が存在すれば解が1つとか よく分かりません。 考えたら分かるのですが,イメージがつきません。 教えて下さい。 ちなみに定数aの値は-1と3です。

  • 行列の質問

    行列A=(ab)でAによってあらわされる座標平面状の移動fが次の2条件       (cd) (1)すべてのx、yに対して点P(xy)のfによる像をP’(x’y’)とすれば、 点P’(x’y’)のfによる像はP(xy) (2)点P(xy)が直線y=x/2上にあるとき点P(xy)のfによる像P’(x’y’)もつねに y=x/2上にある a=1のとき、そのような行列Aをすべて求める問題なのですが、どのようになるのでしょうか?

  • デカルトの葉形 f(x、y)・・・

    デカルトの葉形 f(x、y)=x^3+y^3+3xy=0は媒介変数表示x=-3t/(t^3+1)、y=-3t^2/(t^3+1)、(tは-1でない)を持つ。tの異なる値a、b、cに対する点A,B,Cが一直線上にあるための必要十分条件は abc=-1が成り立つことであることを示せ。 解答お待ちしています。お願いします。

  • 行列の問題

    1.点(x,y)を直線y=√3xに関して対称な点(x',y')に移す1次変換の行列Aを求めよ。この問題がよくわかりません。 問題のとっかかりにまず何をしたらいいのかヒントでもいいのでよろしくお願いします。 2.座標平面上で任意の点P(x,y)を原点のまわりに30°だけ回転させる1次変換を求めよ。また、この変換で次の直線はどんな直線に移されるか。 (1)y=x+1 (2)y=2x-1 についてなんですが、回転の1次変換はわかります。 どんな直線に移されるのかもおそらくx,yの値を調べて2つの点がどこに移動するか調べ直線の方程式を解けばいいと思うのですが、 いまいち答えの数字になりません。 (1)の答えは(√3+1)x-(√3-1)y+2=0 1がわかれば2もわかると思うので1だけでも教えてください

  • 行列の問題だけど

    行列 ( 1 3) (-2 4) が表す線形変換fによる直線y=xの像を求めたいのですけど、いまいちやり方がつかめません。 お願いします(;・∀・) 基本的な質問ですみません

  • 行列について・・・

    1)点(x,y)を直線y=√3xに関して対称な点(x´,y´)に移す1次変換の行列Aを求めよ。 この問題の途中式どのようにといたらいいのか解説してもらえませんか。全然わかりません。1次変換をどのように利用すればいいのでしょうか。ちなみに答えはA=1/2(-1 √3)← (√3 1) ←二つで2行2列の行列の事です 2)座標平面上で任意の点P(x,y)を原点のまわりに30°だけ回転させる1次変換を求めよ。また、この変換で次の直線はどんな直線に移されるか。 (1)y=x+1 (2)y=2x+1 自分の思ったとおりにやったのですが答えがあいませんでした (1)番だけでもいいので途中式教えてください (1)がわかれば(2)も分かると思うので、ちなみにαの回転の行列の1次変換の公式は知ってますので・・。 勝手ですがはやめの回答よろしくお願いします

  • 数学C 行列

    行列 1次変換の問題です。 点(1,3)を点(3、-1)に、点(1,2)を点(-1,2)に移す1次変換はy=(1/2)xに関する対称移動であることを示せ。 証明の仕方がよく分かりませ。よろしくご指導ください。

  • 高校数学の行列の問題の別解がわかりません

    高校数学の行列なのですが、同じ問題で質問を出してますが、こちらは別解が分からなかった ので新しく出しました 問題は 行列(1/5,2/5,p,q)で表さられる平面上の1次変換fが原点を通るある直線l上への正射影となるように実数p,qの値を定め、直線lの方程式を求めよ で解説が直線lの方向ベクトルを↑e=(cosθ,sinθ)とすると,fはl上への正射影だから f;(cosθ、sinθ)→(cosθ,sinθ),(-sinθ,cosθ)→(0,0)となっていたのですが f;(cosθ、sinθ)→(cosθ,sinθ)は分かるのですが、(-sinθ,cosθ)→(0,0)がどういう事なのか 分かりません この後は解説に書いてある事は分かりました 後もうひとつの別解が↑x'=(↑x,↑e)↑e=↑e(↑e,↑x) これを行列を用いて表すと とあるのですが、この最初の式が何を表しているのかが分かりません (続き):(x',y')=(cosθ,sinθ)(cosθ,sinθ)(x,y)=(cos^2θ,cosθsinθ,sinθcosθ,sin^2θ)(x,y) (x',y')=からの式は(cosθ,sinθ)は縦書きでcosθが上,cosθが下です,(cosθ,sinθ)は横書きでcosθが左sinθが右です(x,y)は縦書きでxが上,yが下です,(cos^2θ,cosθsinθ,sinθcosθ,sin^2θ)は行列で左から左上、右上、左下、右下の順です この式も行列で表すと何故あの式になるのか分かりません 第三の別解がまだありまして、直線l上への正射影を考えるから直線l方向の固有値は1,lに垂直な方向の固有値は0とあるのですが、何故固有値が1や0になるのか分かりません 後は(注意)に平面上の点↑xをfで変換した点A↑xは直線l上の点であるからfは不動である よってA^2↑x=A↑xとあるのですが、これも何でこんな事が言えるのか良く分からないです たくさんありますが、どうかよろしくお願いします