蒋晓勇
矩阵在高中只学二阶矩阵,主要是研究它与平面向量的乘法以及二阶矩阵自己的乘积.我们应从二阶矩阵的几何背景来了解矩阵,把矩阵看成一种运算.如何复习这一运算成了关键.复习是为了巩固并能够熟练运用已学的知识.但是要让复习更加有效单凭掌握和运用还远远不够,还需要对知识加以研究、加以总结,对已有的复习经验加以继承、加以拓展.如何更有效地复习好矩阵,我们可以从两个模块“一个中心,两个基本点”着手:“一个中心”指的是学习的重心线性变换,“两个基本点”是矩阵运算的基础,也就是矩阵的乘法运算和二阶行列式计算.下面就这两个方面内容进行初步探讨:
一、矩阵的公式运算
矩阵的公式运算由乘法运算即矩阵与列矩阵乘法运算、二阶矩阵与二阶矩阵乘法运算和二阶行列式计算组成.如何简单、快捷、有效地记住运算公式并能够熟练运用成了复习的重中之重.矩阵的运算特点即行列运算,乘号左边出一行,右边出一列,相同位置的数(式)相乘后求和,得到一个数(式)放置在所取的行列所确定的位置;矩阵相等不仅要矩阵形式一致,更重要的是相同位置的数(式)相同.二阶行列式运算就是“11”位的数乘以“22”位的数减去另外两个数的乘积.公式运用分两类:
1.乘法公式直接使用,即直接使用矩阵乘法运算公式及等量关系解决问题
例1(2010年福建高考)已知矩阵M=1a
2.乘法公式的间接使用,即求逆矩阵
矩阵作为一种运算也存在可逆运用,但并不是所有的矩阵都有逆矩阵,需用二阶行列式验证.二阶行列式不为零才有逆矩阵.逆矩阵求解方法是矩阵与逆矩阵的乘积为恒等变换矩阵,即使用矩阵乘法运算可得.当然借助二阶行列式我们也可以将逆矩阵求解公式化.
例2(2010年江苏高考)求矩阵A=32
21的逆矩阵.
二、矩阵的线性变换
研究矩阵运算主要为变换服务,按矩阵变换是近几年高考的重点.矩阵的基本线性变换主要有:恒等变换、伸压变换、反射变换、旋转变换、切变变换、投影变换等.线性变换主要有两种:一般线性变换和特殊线性变换.
1.一般线性变换
主要解决按矩阵变换问题即通过变换将曲线(或点)变换为曲线(或点).这种变换有三要素:像、原像、变换矩阵.如何掌握基本变换,使得线性变换运算更直接更有效成了复习研究的重点.通过研究发现按矩阵变换运算具有不变性.
情况一求点的问题.
例(2010年江苏高考)平面直角坐标系xOy,已知点A(0,0),B(-2,0),C(-2,1),设k为非零实数,矩阵M=k0
01,N=01
10,A,B,C在矩阵MN的变换作用下得到的点分别为A1,B1,C1,△A1B1C1面积是△ABC面积的2倍,求k的值.
解由题意,MN=k0
总之,新课改中新增模块的学习和复习的方法、策略需要我们不断去探索、去适应、去尝试、去转变、甚至去改变.为了提高矩阵复习的有效性,加深学生对矩阵的认知,我们应以新课改的教学理论为指导,通过自己的实践,不断完善创新,不断归纳总结,寻求更有效的复习方法和策略.有效复习作为一种理念,是一种价值追求,一种教学实践模式,必将引起我们更多的思考、更多的关注!