《高中數(shù)學(xué) 第2課時(shí) 線性變換的基本性質(zhì)與矩陣的乘法教案 新人教A版選修42》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 第2課時(shí) 線性變換的基本性質(zhì)與矩陣的乘法教案 新人教A版選修42(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第二講 線性變換的性質(zhì)復(fù)合變換與二階矩陣的乘法
一、 數(shù)乘平面向量與平面向量的加法運(yùn)算
1.數(shù)乘平面向量:設(shè),是任意一個(gè)實(shí)數(shù),則
2.平面向量的加法:設(shè),,則
性質(zhì)1:設(shè)A是一個(gè)二階矩陣,是平面上的任意兩個(gè)向量,是任意一個(gè)實(shí)數(shù),則①數(shù)乘結(jié)合律:;②分配律:
【探究1】對(duì)以上的性質(zhì)進(jìn)行證明,并且說(shuō)明其幾何意義。
二、直線在線性變換下的圖形
研究分別在以下變換下的像所形成的圖形。
①伸縮變換:
②旋轉(zhuǎn)變換:
③切變變換:
④特別地:直線x=a關(guān)于x軸的投影變換?
性質(zhì)2:二階矩陣對(duì)應(yīng)的變換(線性變換)把平面上的直線變成 .
2、
(證明見課本P19)
三、平面圖形在線性變換下的像所形成的圖形
分別研究單位正方形區(qū)域在線性變換下的像所形成的圖形。
① 恒等變換:
②旋轉(zhuǎn)變換:
③切變變換:
④反射變換:
⑤投影變換:
【練習(xí):P27】
【應(yīng)用】
試研究函數(shù)在旋轉(zhuǎn)變換作用下得到的新曲線的方程。
四、復(fù)合變換與二階矩陣的乘法
1.研究任意向量先在旋轉(zhuǎn)變換:作用,再經(jīng)過(guò)切變變換:作用的向量
2.二階矩陣的乘積
定義:設(shè)矩陣A=,B=,則A與B的乘積
AB==
【應(yīng)用】
1.計(jì)算
3、 =
2.A= ,B= ,求AB
3.求在經(jīng)過(guò)切變變換:A=,及切變變換:B=兩次變換后的像。
4.設(shè)壓縮變換:A=,旋轉(zhuǎn)變換:B=,將兩個(gè)變換進(jìn)行復(fù)合,①求向量在復(fù)合變換下的像;②求在復(fù)合變換下的像;③在復(fù)合變換下單位正方形變成什么圖形?
5.試研究橢圓①伸縮變換:②旋轉(zhuǎn)變換: ;③切變變換:;④反射變換:;⑤投影變換:五種變換作用下的新曲線方程。
進(jìn)一步研究在④②,①④等變換下的新曲線方程。
4、
【練習(xí):P35】
【第二講.作業(yè)】A.B.C.D.
1.下列線性變換中不會(huì)使正方形變?yōu)槠渌麍D形的是( )
A.反射變換 B.投影變換 C.切變變換 D.伸縮變換
2. 在切變變換:作用下,直線y=2x-1變?yōu)?
3. 在A=作用下,直線變?yōu)閥=-2x-3,則直線為
4.在對(duì)應(yīng)的線性邊變換作用下,橢圓變?yōu)椤 ?
5.已知平面內(nèi)矩形區(qū)域?yàn)椋?≤x1≤1,0≤x2≤2),若一個(gè)線性變換將該矩形變?yōu)檎叫螀^(qū)域,則該線性變換對(duì)應(yīng)的矩陣為
6.將橢圓繞原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45o后得到新的橢圓方程為
5、
7.在對(duì)應(yīng)的線性邊變換作用下,圓(x+1)2+(y+1)2=1變?yōu)椤 ?
8.計(jì)算:
①=
②=
③=
9.向量經(jīng)過(guò)和兩次變換后得到的向量為
10.向量先逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45o,再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)15o得到的向量為
11.函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)的伸縮變換,和的反射變換后的函數(shù)是
12. 橢圓先后經(jīng)過(guò)反射變換和伸縮變換后得到的曲線方程為
13.已知M=,且MN=,求矩陣N。
14.分別求出在、、對(duì)應(yīng)的線性邊變換作用下,橢圓變換后的方程,并作出圖形。
15.函數(shù)先后經(jīng)過(guò)怎樣的變換可以得到?寫出相
6、應(yīng)的矩陣。
答案:1.A 2.y=-1 3.3x-y+3=0 4.y=-x 5. 6. 7.y=x(-2≤x≤0) 8. 、 、9. 10. 11.
12. 13. 14.y=-2x(-2≤x≤2)、y=0(-2≤x≤2)、 15. =
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375