1、
《1.3.2 矩阵乘法的运算律》导学案1
教学目标
1. 熟练掌握二阶矩阵与二阶矩阵的乘法;
2. 理解两个矩阵相乘的结果还是矩阵,从几何变换角度,它表示的是原来两个矩阵对应的连续两次变换;
3. 通过几何变换,理解一般情况下,矩阵乘法没有交换律,并了解矩阵乘法没有消去律;
4. 会验证矩阵乘法满足结合律.
教学过程
一.复合变换与矩阵的乘法
1.引例:对向量先做变换,对应的变换矩阵为M=,得到向量,再对向量先做变换,对应的变换矩阵为N=,得到向量,记把向量变为向量的变换为T,求变换T所对应的矩阵.
2.定义:一般地,对于矩阵,,规定乘法法则如
2、下:
对向量连续实施两次几何变换(先后),相当于对其实施了矩阵NM对应的几何变换.当对向量实施n(n>1,且n∈N*)次变换,对应地我们记.
例1 已知A=,B=,计算AB.
例2 已知A=,B=,计算AB,BA.
例3 已知A=,B=,C=,计算AB,AC.
例4 已知A=,求.
二.矩阵乘法的简单性质
1.矩阵的乘法不具有交换律.应从复合变换的角度理解,请试着各举出一个例子,分别使得MN=NM及MN≠NM.
2.矩阵的乘法满足结合律.
3.矩阵的乘法不具有消去律.应从复合变换的角度理解,请试着举出一个
3、例子,满足,,但.
例5 证明下列等式成立,并从几何变换角度给予解释
(1);
(2).
例6 利用矩阵变换的几何意义,请你构造A、B使得AB=,并给予几何解释.
课堂练习
1. 计算
2. 已知M=,,计算MN,并从几何变换角度给予解释.
课后作业
1. 已知A=,B=,求AB、BA.
2. 已知A=,B=,求A4,B10.
3. 求使等式成立的实数a、b、c、d的值.
4.已知变换对应的矩
4、阵是A=,变换对应的矩阵是B=,求抛物线在变换和的先后连续作用下所得曲线的方程.
5.已知矩形ABCD,其中A(0,0)、B(2,0)、C(2,1)、D(0,1).先将矩形绕原点按逆时针方向旋转900,在将所得图形作关于y轴对称的反射变换.
(1)求连续两次变换所对应的矩阵M;
(2)求连续两次变换后所得图形的面积.
6. 已知变换对应的矩阵是A,变换对应的矩阵是B=,若先做变换再做变换的复合变换所对应的矩阵是,求矩阵A.
7. 利用矩阵的几何意义,请你构造出满足下列条件的矩阵.
(1) 构造一个既不是零矩阵,也不是单位矩阵的矩阵F,使F2=F成立;
(2) 构造两个不同的矩阵A、B,使AB=成立;
(3) 构造一个不是零矩阵的矩阵M,使得M2=成立.