2.3變換的復(fù)合與矩陣的乘法
第一課時(shí) 矩陣乘法的概念
[教學(xué)目的]
一、看書:教材35---37頁
1、矩陣乘法的來由是因?yàn)椋?sub>=
因而有=
兩個(gè)二階矩陣的乘法結(jié)果為
2、矩陣乘法要能進(jìn)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))
3、二階矩陣Mn=
4、例題與練習(xí)
例1、A=,B=,C=,求AB,AC
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(jī)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
練習(xí)1:A=,B=,求AB,BA二者相等嗎?(AB=,BA=,不等)
說明:在矩陣運(yùn)算中,交換律未必成立
練習(xí)2:A=,求A20 ()
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(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900
(1)求連續(xù)兩次變換所對應(yīng)的變換映射M
(2)A、B、C、D在TM作用下所得的點(diǎn)的坐標(biāo)
(3)作圖驗(yàn)證所得的結(jié)論 (教材P39---例2)
例3、A=,B=,求AB并對其幾何意義進(jìn)行解釋(教材P40―例3)
練習(xí):、A=,B=,求AB,BA
四、作業(yè):教材P46---1,2,3,5,7
1、寫出兩個(gè)不同的矩陣,使A=
2、(1)L為平面內(nèi)過原點(diǎn)且傾斜角為α的一條直線,求出關(guān)于L的反射矩陣M
(2)對(1)中求出的M,A=求AM及MA
[補(bǔ)充習(xí)題答案]
1、答案不唯一,如等
2、(1)設(shè)OP=r,P(x,y)→P/(x/,y/),到的角為θ,
則 ,M=
(2)AM=,MA=
[情況反饋]
第二課時(shí) 矩陣乘法的簡單性質(zhì)
[教學(xué)目的]
[教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)]結(jié)合律驗(yàn)證
[教學(xué)過程]
實(shí)數(shù)乘法運(yùn)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?
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
2、交換律呢?
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
(2)A=,B=,求AB、BA,說明二者是否相等
解:(1)PQ=,QP=,二者相等,
PQ:(x,y) (k2x2,y)(k2x,k1y)
QP:
(2)AB=,BA=,AB≠BA
說明:對于矩陣乘法,交換律未必成立
3、結(jié)合律是否成立?
A=,B=,C=, 則AB=,
BC=
(AB)C=
=
A(BC)=
=
說明:矩陣乘法滿足結(jié)合律
4、自己驗(yàn)證:矩陣乘法滿足結(jié)合律,即:A(B+C)=AB+AC
5、零律是否滿足,證明你的結(jié)論,即AO=OA=O是否成立?(成立)
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(xí)與例題
1、計(jì)算(1) (2)
(解答(1) (2))
2、求使式子成立的a、b、c、d, (解答:a=1,b=4,c=1,d=1)
3、a、b為實(shí)數(shù),矩陣A=將直線L:2x+y-7=0變?yōu)樽陨恚骯,b(解答a=1/2,b=1)
[補(bǔ)充習(xí)題]
三、習(xí)題:教材P46---4,6,8
1、對于三個(gè)非零二階矩陣。下列式子中正確的序號是____________
①AB≠BA ②AB≠O ③AB=BCB=C ④A(BC)=(AB)C ⑤A2≠O ⑥AO=OA=O ⑦AE=EA=A
2、構(gòu)造一個(gè)非零矩陣M,使M2=O
[補(bǔ)充習(xí)題答案]
1、④⑥⑦
2、
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