2.1.2 二阶矩阵与平面列向量的乘法1.二阶矩阵与平面列向量的乘法规则(1)行矩阵与列矩阵的乘法规则: =;(2)二阶矩阵与列向量的乘法规则: =.一般地,前一个矩阵的列数与后一个矩阵的行数相等时才能进行乘法运算.2.二阶矩阵与平面列向量乘法的几何意义(1)一个列向量左乘一个 2×2 矩阵 M 后得到一个新的列向量,如果列向量表示一个点P(x,y),那么列向量左乘矩阵 M 后的列向量就对应平面上的一个新的点.(2)对于平面上的任意一个点(向量)(x,y),若按照对应法则 T,总能对应唯一的一个点(向量)(x′,y′),则称 T 为一个变换,简记为:T:(x,y)→(x′,y′)或 T:→.(3)一般地,对于平面向量变换 T,如果变换规则为 T:→=,那么根据二阶矩阵与平面列向量的乘法规则可以改写为 T:→= 的矩阵形式,反之亦然(a、b、c、d∈R).(4)由矩阵 M 确定的变换,通常记为 TM,根据变换的定义,它是平面内点集到自身的一个映射,平面内的一个图形它在 TM的作用下得到一个新的图形.二阶矩阵与平面列向量相乘[例 1] 设 A=,Z=,Y=,求 AZ 和 AY.[思路点拨] 利用二阶矩阵和平面列向量的乘法公式求解.[精解详析] AZ= =,AY= =.若矩阵 A=,列向量为 α=,则 Aα= =,其结果仍是一个列向量,同时应注意,给出点的坐标可写成列向量的形式.1.计算:(1) ;(2) ;(3) ;(4) .解:(1) ==;(2) ==;(3) ==;(4) ==.2.给定向量 α=,矩阵 A=,B=,C=,D=,计算 Aα,Bα,Cα,Dα.解:根据矩阵与向量的乘法,得Aα= =,Bα= =,Cα= =,Dα= =.坐标变换与矩阵乘法的互化[例 2] (1)已知变换= ,试将它写成坐标变换的形式;(2)已知变换=,试将它写成矩阵的乘法形式.[思路点拨] 直接应用二阶矩阵与向量乘积的规定.[精解详析] (1)=.故它表示的坐标变换为.(2)= .对于= ,首先由二阶矩阵与平面列向量乘法得 =,再由向量相等,得3.已知,试将它写成二阶矩阵与平面向量相乘的形式.解:因为所以即== .故= .4.解下列用矩阵表达式表示的方程组.(1) =;(2) =.解:(1)由 =,得=,即解得(2)由 =,得=,即解得求变换矩阵[例 3] 已知变换 T:平面上的点 P(2,-1),Q(-1,2)分别变换成点 P1(3,-4),Q1(0,5),求变换矩阵 A.[思路点拨] 由题意可知,变换矩阵 A 为二阶矩阵,根据二阶矩阵与列向量的乘法,可列出方程组,解方程组即可求出二阶...