2.3變換的復合與矩陣的乘法

                      第一課時     矩陣乘法的概念

[教學目的]

一、看書:教材35---37頁

1、矩陣乘法的來由是因為:=

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因而有=

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兩個二階矩陣的乘法結(jié)果為

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2、矩陣乘法要能進行的前提條件是什么?(左矩陣的列數(shù)等于右矩陣的行數(shù))

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3、二階矩陣Mn=

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4、例題與練習

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例1、A=,B=,C=,求AB,AC

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解:AB=,AC=

說明1:AB的幾何意義是先恒等變換,再投影到x軸上的變換;AC的意義是先y軸上伸壓變換,再x軸上投影變換。注意矩陣乘機的順序與變換的順序相反

說明2:在矩陣乘法中AB=AC,未必有B=C

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練習1:A=,B=,求AB,BA二者相等嗎?(AB=,BA=,不等)

說明:在矩陣運算中,交換律未必成立

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練習2:A=,求A20    ()

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例2、梯形ABCD,A(0,0),B(3,0),C(2,2),D(1,2),先作關(guān)于x軸的反射變換,再將圖形繞原點逆時針旋轉(zhuǎn)900

 (1)求連續(xù)兩次變換所對應的變換映射M

 (2)A、B、C、D在TM作用下所得的點的坐標

 (3)作圖驗證所得的結(jié)論   (教材P39---例2)

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例3、A=,B=,求AB并對其幾何意義進行解釋(教材P40―例3)

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練習:、A=,B=,求AB,BA

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四、作業(yè):教材P46---1,2,3,5,7

1、寫出兩個不同的矩陣,使A=

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2、(1)L為平面內(nèi)過原點且傾斜角為α的一條直線,求出關(guān)于L的反射矩陣M

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(2)對(1)中求出的M,A=求AM及MA

[補充習題答案]

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1、答案不唯一,如

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2、(1)設OP=r,P(x,y)→P/(x/,y/),的角為θ,

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,M=

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(2)AM=,MA=

[情況反饋]

 

 

 

                      第二課時   矩陣乘法的簡單性質(zhì)

[教學目的]

[教學重點、難點]結(jié)合律驗證

[教學過程]

實數(shù)乘法運算性質(zhì):交換律ab=ba    結(jié)合律  (ab)c=a(bc)   消去律:ab=ac,a≠0則b=c

零律:0a=a0=0          1律:1a=a1=a    分配律   a(b+c)=ab+ac

問題:對于矩陣乘法,這些結(jié)論是否還成立?

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二、矩陣的簡單性質(zhì)

   1、由上節(jié)知識知:消去律未必成立,即AB=AC,A≠0,則未必有B=C

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   2、交換律呢?

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  例1、(1)已知P=,Q=,求PQ及QP,說明二者的幾何意義及是否相等

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(2)A=,B=,求AB、BA,說明二者是否相等

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解:(1)PQ=,QP=,二者相等,

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PQ:(x,y) (k2x2,y)(k2x,k1y)

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QP:

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(2)AB=,BA=,AB≠BA

   說明:對于矩陣乘法,交換律未必成立

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 3、結(jié)合律是否成立?

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   A=,B=,C=,      則AB=,

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BC=

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(AB)C=

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=

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A(BC)=

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=

   說明:矩陣乘法滿足結(jié)合律

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  4、自己驗證:矩陣乘法滿足結(jié)合律,即:A(B+C)=AB+AC

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  5、零律是否滿足,證明你的結(jié)論,即AO=OA=O是否成立?(成立)

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  6、一律是否滿足?證明你的結(jié)論,即EA=AE=A是否成立?(成立)

  備用練習與例題

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1、計算(1)        (2)

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(解答(1)     (2)

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2、求使式子成立的a、b、c、d,    (解答:a=1,b=4,c=1,d=1)

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3、a、b為實數(shù),矩陣A=將直線L:2x+y-7=0變?yōu)樽陨,求a,b(解答a=1/2,b=1)

[補充習題]

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三、習題:教材P46---4,6,8

1、對于三個非零二階矩陣。下列式子中正確的序號是____________

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①AB≠BA   ②AB≠O  ③AB=BCB=C   ④A(BC)=(AB)C   ⑤A2≠O  ⑥AO=OA=O  ⑦AE=EA=A

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2、構(gòu)造一個非零矩陣M,使M2=O

[補充習題答案]

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1、④⑥⑦

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2、

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同步練習冊答案