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概念复习PK实战演练

2014-12-30谢立平

科技经济市场 2014年11期
关键词:复习概念

谢立平

摘  要:作为我国高等教育组成部分。自学考试倡导自学,鼓励自学,推动自学,为每一个自学者铺就成才之路。文章在此背景下研究概念复习PK实战演练,希望对后续研究有所帮助。

关键词:概念;复习;PK;实战演练

复习巩固是整个教学环节中最重要的一环。从一题多解中更能培养学生将所学知识进行系统归纳,从而清晰地了解各知识点的相互渗透与联系,将解决问题的方案进行比较归纳,选出最优方案,从而培养学习者多途径解决问题的能力,善于从中进行分析、归纳、总结出最优解,进而将解决数学问题的这种能力转为解决其生活、工作问题的能力。体会到:

①学会从不同角度出发,运用不同的解决方案;

②知识多了,方案多了,就可以进行比较选择,从而得到最好方案。

例如:解矩阵方程:2 11 2X=1  2-1 1,其中X为二阶方阵。

解法一:设矩阵X=x   x x   x  ,

由题设条件可得矩阵等式:2 11 2x   x x   x =1  2-1 1

即:2x +x  2x +x x +2x  x12+2x =1  2-1 1

由矩阵相等定义得2x +x =1x +2x =-1;2x +x =2x +2x =1

解这两个方程组可得x =1;x =-1;x =1;x =0

所以矩阵X= 1  1-1 0

解题时所涉及到的知识点(1)矩阵乘法;(2)矩阵相等。

对各种方法进行评点,将解题中所涉及的知识点进行罗列。这样可使学生所学的知识点渐渐清晰起来,就能正确选择方法解决问题。随着继续学习矩阵,当学过求矩阵的可逆矩阵后,又有两种方法解决此题。

分析:矩阵方程有两类:

第一类:矩阵方程AX=B的解为X=A-1B;

第二类:矩阵方程XA=B的解为X=BA-1

通过分析可知,先求出矩阵A的逆矩阵A-1,然后求得方程的解。

解法二:用伴随矩阵法求逆矩阵A-1

A=2 11 2=4-1=3

A =2;A =-1;A =-1;A =2

所以矩阵A的伴随矩阵A =A  A A  A =2 -1-1 2

矩阵A的逆矩阵A-1= = =  - -

所以方程的解为X=A B=  - -    1  2-1 1=1  1-1 0

此解法所涉及的知识点:

(1)求矩阵A的伴随矩阵A =A  A  … A A  A  … A A  A  … A

(2)矩阵A的逆矩阵A =

解法三:用初等行变换求逆矩阵A

分析:先回顾矩阵的初等交换:

(1)交换矩阵A的某两行(列);

(2)用一个非零数k乘矩阵A的某一行(列);

(3)把矩阵A中某一行(列)的k倍加到另一行(列)上。

解:设A=2 11 2;B=1  2-1 1

(A,E2)=2 1 1 01 2 0 1 1 2 0 12 1 1 0

→1 2 0 11 2 0 1→1 2  0  10 1 -

→1 0   - 0 1 -   =E,A

所以A =  - -

验证:A A=  - -   2  11  2=1  00  1

所以方程的解为X=A B=  - -   1  2-1 1=1  1-1 0

[点评]解法二,解法三,都是先求出可逆矩阵A ,然后求出方程AX=B的解为X=A B。特别是解法三,它是另一种常用的求解方法。不过,此时,它们都必须做复杂的矩阵乘法运算。

为了简化求解过程,介绍解法四:对分块矩阵(A,B)作初等行变换来求解。

解法四:(A,B)=2 1  1 21 2 -1 1 1 2 -1 12 1  1 2

→1 2 -1 10 -3 3 0→1 2 -1 10 1 -1 0

→1 0  1 10 1 -1 0=E,X

所以X=1  1-1 0

[点评]最常见的矩阵方程有以下两类:

(1)设A是n阶可逆矩阵,B是n*m矩阵,求出矩阵X,使X满足矩阵方程AX=B;通过解法四,用初等行变换把分块矩阵(A,B)化成(E,A-1B),即(A,B) (E,X), 这种方法更便捷,且正确率更高。

(2)设A是n阶可逆矩阵,B是m*n矩阵,求出矩阵X,使X满足矩阵方程XA=B,用初等行变换把分块矩阵A ,B  E ,BA  化成 ,即A ,B  E ,BA  ,从而得到x =BA  ,这种方法更便捷,且正确率更高。

通过此题引导学生去思考,及时归纳这题中涉及到哪些知识点,站在一个出题者的角度,他想让你掌握的知识点有:①矩阵乘法;②矩阵相等;③求矩阵A的逆矩阵。其中求矩阵A的逆矩阵的方法又有:

a.A = ,A =A  A  … A A  A  … A A  A  … A 简称伴随矩阵法;

b.分块法(A,E) (E,A )简称初等变换法;

通过解法一,复习了知识点:

(1)矩阵乘法;

(2)矩阵相乘的条件;

(3)用克拉默法则求线性方程组的解;

(4)行列式的计算(展开法,对角法)。

通过解法二,求可逆矩阵A ,复习了知识点:

(1)行列式中元素的代数余子式;

(2)矩阵A的伴随矩阵A =A  A  … A A  A  … A A  A  … A ;

(3)A 与A 的关系式,即A =  ;

参考文献:

[1]陈荣基.浅谈线性代数复习课的教学策略[J].南方论刊,2004.

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