蔣曉勇
矩陣在高中只學(xué)二階矩陣,主要是研究它與平面向量的乘法以及二階矩陣自己的乘積.我們應(yīng)從二階矩陣的幾何背景來了解矩陣,把矩陣看成一種運算.如何復(fù)習(xí)這一運算成了關(guān)鍵.復(fù)習(xí)是為了鞏固并能夠熟練運用已學(xué)的知識.但是要讓復(fù)習(xí)更加有效單憑掌握和運用還遠遠不夠,還需要對知識加以研究、加以總結(jié),對已有的復(fù)習(xí)經(jīng)驗加以繼承、加以拓展.如何更有效地復(fù)習(xí)好矩陣,我們可以從兩個模塊“一個中心,兩個基本點”著手:“一個中心”指的是學(xué)習(xí)的重心線性變換,“兩個基本點”是矩陣運算的基礎(chǔ),也就是矩陣的乘法運算和二階行列式計算.下面就這兩個方面內(nèi)容進行初步探討:
一、矩陣的公式運算
矩陣的公式運算由乘法運算即矩陣與列矩陣乘法運算、二階矩陣與二階矩陣乘法運算和二階行列式計算組成.如何簡單、快捷、有效地記住運算公式并能夠熟練運用成了復(fù)習(xí)的重中之重.矩陣的運算特點即行列運算,乘號左邊出一行,右邊出一列,相同位置的數(shù)(式)相乘后求和,得到一個數(shù)(式)放置在所取的行列所確定的位置;矩陣相等不僅要矩陣形式一致,更重要的是相同位置的數(shù)(式)相同.二階行列式運算就是“11”位的數(shù)乘以“22”位的數(shù)減去另外兩個數(shù)的乘積.公式運用分兩類:
1.乘法公式直接使用,即直接使用矩陣乘法運算公式及等量關(guān)系解決問題
例1(2010年福建高考)已知矩陣M=1a
2.乘法公式的間接使用,即求逆矩陣
矩陣作為一種運算也存在可逆運用,但并不是所有的矩陣都有逆矩陣,需用二階行列式驗證.二階行列式不為零才有逆矩陣.逆矩陣求解方法是矩陣與逆矩陣的乘積為恒等變換矩陣,即使用矩陣乘法運算可得.當(dāng)然借助二階行列式我們也可以將逆矩陣求解公式化.
例2(2010年江蘇高考)求矩陣A=32
21的逆矩陣.
二、矩陣的線性變換
研究矩陣運算主要為變換服務(wù),按矩陣變換是近幾年高考的重點.矩陣的基本線性變換主要有:恒等變換、伸壓變換、反射變換、旋轉(zhuǎn)變換、切變變換、投影變換等.線性變換主要有兩種:一般線性變換和特殊線性變換.
1.一般線性變換
主要解決按矩陣變換問題即通過變換將曲線(或點)變換為曲線(或點).這種變換有三要素:像、原像、變換矩陣.如何掌握基本變換,使得線性變換運算更直接更有效成了復(fù)習(xí)研究的重點.通過研究發(fā)現(xiàn)按矩陣變換運算具有不變性.
情況一求點的問題.
例(2010年江蘇高考)平面直角坐標(biāo)系xOy,已知點A(0,0),B(-2,0),C(-2,1),設(shè)k為非零實數(shù),矩陣M=k0
01,N=01
10,A,B,C在矩陣MN的變換作用下得到的點分別為A1,B1,C1,△A1B1C1面積是△ABC面積的2倍,求k的值.
解由題意,MN=k0
總之,新課改中新增模塊的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)的方法、策略需要我們不斷去探索、去適應(yīng)、去嘗試、去轉(zhuǎn)變、甚至去改變.為了提高矩陣復(fù)習(xí)的有效性,加深學(xué)生對矩陣的認(rèn)知,我們應(yīng)以新課改的教學(xué)理論為指導(dǎo),通過自己的實踐,不斷完善創(chuàng)新,不斷歸納總結(jié),尋求更有效的復(fù)習(xí)方法和策略.有效復(fù)習(xí)作為一種理念,是一種價值追求,一種教學(xué)實踐模式,必將引起我們更多的思考、更多的關(guān)注!