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241逆矩阵的概念
教学目标
1通过具体的图形变换,理解逆矩阵的意义并掌握二阶矩阵存在逆矩阵的条件;通过具体的投影变换,说明它所对应矩阵的逆矩阵不存在。
2会证明逆矩阵的惟一性和等简单性质,并了解其在变换中的意义。
3会从几何变换的角度求出AB的逆矩阵。
4会用逆矩阵的知识解释二阶矩阵的乘法何时满足消去律。
考纲要求:二阶逆矩阵(B级)
教学过程:
一预习:
阅读教材,解答下列问题:
问题1:已知二阶矩阵对应的变换把点(x,y)变换为(x′,y′),是否存在一个变换能把点(x′,y′)变换为(x,y)呢?
问题2对于下列给出的变换矩阵A,是否存在变换矩阵B,使得连续进行两次变换(先TA后TB)的结果与恒等变换的结果相同?
(1)以为反射轴的反射变换;
(2)绕原点逆时针旋转60o作旋转变换;
(3)横坐标不变,沿轴方向将纵坐标拉伸为原来的2倍作伸压变换;
(4)沿轴方向,向轴作投影变换;
(5)纵坐标不变,横坐标依纵坐标的比例增加,且满足。
归纳逆变换的概念:
所谓“逆变换”是指原变换的逆过程设是一个二阶矩阵,如果存在二阶矩阵,使得,则称可逆或称矩阵是可逆矩阵,并称是的逆矩阵
若二阶矩阵存在逆矩阵,则逆矩阵是唯一的。通常记的逆矩阵为
二例题讲解
例1用几何的观点判断下列矩阵是否存在逆矩阵,若存在把它求出来;若不存在,说明理由
例2求矩阵的逆矩阵(代数方法)
求逆矩阵方法:①用待定系数法;②从几何变换的角度求;③;
④公式法:当,矩阵是可逆矩阵,且它的逆矩阵为
例3已知求矩阵的逆矩阵
思考:1对于二阶矩阵,在什么条件下,可由一定能推出?
2A=,问A是否可逆?若可逆,求其逆矩阵
三课堂练习
1从几何变换的观点判断下列矩阵是否存在逆矩阵,若存在,请把它求出来;若不存在,请说明理由:
(1)A=;(2)B=;(3)C=;(4)D=
2已知A=,B=,求矩阵的逆矩阵。
四小结:
逆矩阵的概念
1从几何上体会,投影变换矩阵如,等不存在逆矩阵,请再给一些不存逆矩阵的矩阵。
2设,,是不是的逆矩阵?
3运用定义求矩阵的逆矩阵
4试从代数和几何角度分别求乘积矩阵的逆矩阵
5设,讨论可逆的条件;当可逆时,求出
6给定矩阵若矩阵可逆且满足。求证:
7设,,,试问,是不是的逆矩阵?
8试从代数和几何角度分别求乘积矩阵的逆矩阵。
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