学案 71 矩阵与变换(一)二阶矩阵与变换导学目标: 1
了解矩阵的有关概念,理解二阶矩阵与平面列向量的乘法
了解几种常见的平面变换,理解矩阵对应的变换把平面上的直线变成直线(或者点)
理解二阶矩阵的乘法及简单性质.自主梳理1.线性变换与二阶矩阵在平面直角坐标系 xOy 中,由(其中 a,b,c,d 是常数)构成的变换称为线性变换.由四个数 a,b,c,d 排成的正方形数表称为________,其中 a,b,c,d 称为矩阵的________,矩阵通常用大写字母 A,B,C,…或(aij)表示(其中 i,j 分别为元素 aij所在的行和列).2.矩阵的乘法行矩阵[a11a12]与列矩阵的乘法规则为[a11a12]=[a11b11+a12b21],二阶矩阵与列矩阵的乘法规则为=
矩阵乘法满足结合律,不满足交换律和消去律.3.几种常见的线性变换(1)恒等变换矩阵 M=;(2)旋转变换Rθ对应的矩阵是M=_____________________________________________;(3)反射变换要看关于哪条直线对称.例如若关于 x 轴对称,则变换对应矩阵为 M1=;若关于 y 轴对称,则变换对应矩阵为 M2=__________;若关于坐标原点对称,则变换对应矩阵 M3=____________;(4)伸压变换对应的二阶矩阵 M=,表示将每个点的横坐标变为原来的________倍,纵坐标变为原来的________倍,k1,k2均为非零常数;(5)投影变换要看投影在什么直线上,例如关于 x 轴的投影变换的矩阵为 M=__________;(6)切变变换要看沿什么方向平移,若沿 x 轴平移|ky|个单位,则对应矩阵 M=__________,若沿 y 轴平移|kx|个单位,则对应矩阵 M=
(其中 k 为非零常数).4.线性变换的基本性质设向量 α=,规定实数