“矩阵与变换”高考复习课堂在线
2016-02-18王佩其



一、聚焦考纲
1.了解二阶矩阵的概念,了解线性变换与二阶矩阵之间的关系.
2.了解旋转变换、反射变换、伸缩变换、投影变换、切变变换这五种变换的概念与矩阵表示.
3.理解变换的复合与矩阵的乘法,理解二阶矩阵的乘法和简单性质.
4.理解逆矩阵的意义,会求出简单二阶逆矩阵.
5.理解矩阵的特征值与特征向量,会求二阶矩阵的特征值与特征向量.
二、知识梳理
1.矩阵的乘法规则
(1)行矩阵[a11a12]与列矩阵b11
b21的乘法规则:[a11a12]b11
b21=a11×b11+a12×b21.
(2)二阶矩阵a11a12
a21a22与列向量x0
y0的乘法规则:a11a12
a21a22x0
y0=a11×x0+a12×y0
a21×x0+a22×y0.
设A是一个二阶矩阵,α、β是平面上的任意两个向量,λ、λ1、λ2是任意三个实数,则
①A(λα)=λAα;②A(α+β)=Aα+Aβ;③A(λ1α+λ2β)=λ1Aα+λ2Aβ.
(3)两个二阶矩阵相乘的结果仍然是一个矩阵,其乘法法则如下:
a11a12
a21a22b11b12
b21b22
=a11×b11+a12×b21a11×b12+a12×b22
a21×b11+a22×b21a21×b12+a22×b22.
性质:①一般情况下,AB≠BA,即矩阵的乘法不满足交换律;②矩阵的乘法满足结合律,即(AB)C=A(BC);③矩阵的乘法不满足消去律.
2.矩阵的逆矩阵
(1)逆矩阵的有关概念:对于二阶矩阵A,B,若有AB=BA=E,则称A是可逆的,B称为A的逆矩阵.若二阶矩阵A存在逆矩阵B,则逆矩阵B是唯一的,通常记A的逆矩阵为A-1,A-1=B.
(2)逆矩阵的求法:一般地,对于二阶可逆矩阵A=ab
cd(detA=ad-bc≠0),它的逆矩阵为
A-1=dad-bc-bad-bc
-cad-bcaad-bc.
(3)逆矩阵与二元一次方程组:如果关于变量x,y的二元一次方程组ax+by=m
cx+dy=n的系数矩阵A=ab
cd可逆,
那么该方程组有唯一解x
y=ab
cd-1m
n,其中A-1=dad-bc-bad-bc
-cad-bcaad-bc.
3.二阶矩阵的特征值和特征向量
(1)特征值与特征向量的概念
设A是一个二阶矩阵,如果对于实数λ,存在一个非零向量α,使得Aα=λα,那么λ称为A的一个特征值,而α称为A的一个属于特征值的一个特征向量.
(2)特征多项式与特征方程
设λ是二阶矩阵A=ab
cd的一个特征值,它的一个特征向……
