2.3变换的复合与矩阵的乘法
第一课时 矩阵乘法的概念
[教学目的]
一、看书:教材35---37页
1、矩阵乘法的来由是因为:![]()
=![]()
![]()
因而有![]()
=![]()
两个二阶矩阵的乘法结果为![]()
2、矩阵乘法要能进行的前提条件是什么?(左矩阵的列数等于右矩阵的行数)
3、二阶矩阵Mn=![]()
4、例题与练习
例1、A=
,B=
,C=
,求AB,AC
解:AB=
,AC=![]()
说明1:AB的几何意义是先恒等变换,再投影到x轴上的变换;AC的意义是先y轴上伸压变换,再x轴上投影变换。注意矩阵乘机的顺序与变换的顺序相反
说明2:在矩阵乘法中AB=AC,未必有B=C
练习1:A=
,B=
,求AB,BA二者相等吗?(AB=
,BA=
,不等)
说明:在矩阵运算中,交换律未必成立
练习2:A=
,求A20 (
)
例2、梯形ABCD,A(0,0),B(3,0),C(2,2),D(1,2),先作关于x轴的反射变换,再将图形绕原点逆时针旋转900
(1)求连续两次变换所对应的变换映射M
(2)A、B、C、D在TM作用下所得的点的坐标
(3)作图验证所得的结论 (教材P39---例2)
例3、A=
,B=
,求AB并对其几何意义进行解释(教材P40―例3)
练习:、A=
,B=
,求AB,BA
四、作业:教材P46---1,2,3,5,7
1、写出两个不同的矩阵,使
A=![]()
2、(1)L为平面内过原点且倾斜角为α的一条直线,求出关于L的反射矩阵M
(2)对(1)中求出的M,A=
求AM及MA
[补充习题答案]
1、答案不唯一,如![]()
等
2、(1)设OP=r,P(x,y)→P/(x/,y/),
到
的角为θ,
则
,M=![]()
(2)AM=
,MA=![]()
[情况反馈]
第二课时 矩阵乘法的简单性质
[教学目的]
[教学重点、难点]结合律验证
[教学过程]
实数乘法运算性质:交换律ab=ba 结合律 (ab)c=a(bc) 消去律:ab=ac,a≠0则b=c
零律:0a=a0=0 1律:1a=a1=a 分配律 a(b+c)=ab+ac
问题:对于矩阵乘法,这些结论是否还成立?
二、矩阵的简单性质
1、由上节知识知:消去律未必成立,即AB=AC,A≠0,则未必有B=C
2、交换律呢?
例1、(1)已知P=
,Q=
,求PQ及QP,说明二者的几何意义及是否相等
(2)A=
,B=
,求AB、BA,说明二者是否相等
解:(1)PQ=
,QP=
,二者相等,
PQ:(x,y)
(k2x2,y)
(k2x,k1y)
QP:![]()
(2)AB=
,BA=
,AB≠BA
说明:对于矩阵乘法,交换律未必成立
3、结合律是否成立?
A=
,B=
,C=
, 则AB=
,
BC=![]()
(AB)C=![]()
![]()
=![]()
A(BC)=![]()
![]()
=![]()
说明:矩阵乘法满足结合律
4、自己验证:矩阵乘法满足结合律,即:A(B+C)=AB+AC
5、零律是否满足,证明你的结论,即AO=OA=O是否成立?(成立)
6、一律是否满足?证明你的结论,即EA=AE=A是否成立?(成立)
备用练习与例题
1、计算(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为实数,矩阵A=
将直线L:2x+y-7=0变为自身,求a,b(解答a=1/2,b=1)
[补充习题]
三、习题:教材P46---4,6,8
1、对于三个非零二阶矩阵。下列式子中正确的序号是____________
①AB≠BA ②AB≠O ③AB=BC
B=C ④A(BC)=(AB)C ⑤A2≠O ⑥AO=OA=O ⑦AE=EA=A
2、构造一个非零矩阵M,使M2=O
[补充习题答案]
1、④⑥⑦
2、![]()
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