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2.1二階矩陣與平面向量

第一課時    矩陣的概念

[教學目標]

一、看書:教材P1---P4內容

1、矩陣的背景:(1)數學背景:

①坐標平面上的點(向量)――矩陣

設O(0, 0),P(2, 3),則向量→ = (2, 3),將→的坐標排成一列,并簡記為

試題詳情

 

 

 

 

 

②圖――矩陣:相互間連線的條數

試題詳情

 

 

                    

 

 

日常生活――矩陣

某電視臺舉辦歌唱比賽,甲、乙兩名選手初、復賽成績如下:

 

初賽

復賽

80

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90

86

88

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2、矩陣的相關概念

(1)矩陣表示:記號:A,B,C,…或(aij)(其中i,j分別元素aij所在的行和列)

要素:行――列――元素

(2)矩陣相等行列數目相等并且對應元素相等。

(3)特別:(1)2×1矩陣,2×2矩陣(二階矩陣),2×3矩陣

(2)零矩陣

     (3)行矩陣:[a11,a12]

列矩陣:,一般用希臘字母表示。

(4)行向量與列向量

 

例1(1)用矩陣表示三角形ABC,A(-1,0),B(0,2),C(2,0)

(2)用矩陣表示下列關系圖

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解:(1)坐標用列矩陣表示,有

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   (2)有箭頭的用1表示,無的用0表示,有:,矩陣為

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練習1:某公司負責從兩個礦區向三個城市送煤:從甲礦區向城市A、B、C送煤的量分別是200、240、160萬噸,從乙礦區向城市A、B、C送煤的量分別是400、360、820萬噸,將上面結果用矩陣表示

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練習2:寫出下列方程組的系數矩陣(1)   (2)

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   例2、已知,求a,b,c,d

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解答:a=5.b=10,c=-7,d=4

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   例3、已知是一個正三角形的三個頂點坐標所組成的矩陣,求a,b

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解答:

[補充習題]

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三、作業:教材P10----1,2,4,5

1、,則x=________,y=_______________

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2、,則α=_____,β=______

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3、平面上一個正方形的四個頂點用矩陣表示為,則正方形的面積是____

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4、矩陣A為二階矩陣,其元素滿足aij=-aij,I,j=1,2,且a12-a21=1,求A

[補充習題答案]

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1、-1,1

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2、2kπ+,2kπ-(k∈Z)

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3、2

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4、

[情況反饋]

 

 

 

 

 

第二課時:二階矩陣與平面向量的乘法

[教學目標]

[教學難點]變換形式的轉換

[教學過程]

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一、兩個向量的乘法:

1、=(x1,y1),=(x2,y2),則=___________(x1x2+y1y2),這一結果能否用矩陣表示?

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[x1,y1]= x1x2+y1y2              行矩陣與列矩陣的乘法規則:行矩陣乘列矩陣

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2、兩個呢?

(1)生活實例

某電視臺舉辦歌唱比賽,甲、乙兩名選手初、復賽成績如下:

  •  

    初賽

    復賽

    80

    試題詳情

    90

    86

    88

    如果規定歌唱比賽最后成績由初賽和復賽綜合裁定,其中初賽占40%,決賽占60%,那么甲、乙的最后成績可用如下矩陣的形式表示:

    = =

    試題詳情

    (2)一般地: 二階矩陣與列向量的乘法規則:系數矩陣乘向量坐標矩陣

    試題詳情

    例1、=____________     (

    試題詳情

         說明:點P(x,y)左乘矩陣后,得到一個新的點(2x,y)

    練習:教材P11-----6

      二、變換:

    試題詳情

       向量形式:向量(x,y)惟一一個向量(x/,y/),稱T為一個變換,記為T:(x,y)→(x/,y/)

    試題詳情

       矩陣形式:T:=

    實質:一個平面圖形集合到另一個平面圖形集合的一個映射

    試題詳情

    例2、(1)變換=,將它寫成坐標形式是___________

    試題詳情

    (2)變換=,將之寫成乘法形式是______________

    試題詳情

    解答:(1)           (2)

      練習1:教材P10----3

    試題詳情

    練習2:若點A(,)在矩陣對應的變換作用下得到的點為(0,1),求α

    [補充習題]

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    四、作業:教材P11---7,8,9,10

    1、將下列方程組用矩陣與向量乘法的形式表示出來

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    (1)          (2)

    試題詳情

       2、若點A在矩陣對應的變換作用下得到點為(3,6),求點A的坐標

    試題詳情

    3、在三角形AOB中,O為原點,A(4,2),B(2,4),變換將三角形的三個頂點變到了何處?

    [補充習題答案]

    試題詳情

    1(1)             (2)

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    2、(-3,0)

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    3、A/(6,2),B/(6,-2),O/(0,0)

    [情況反饋]

     

     

     

    試題詳情

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