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1、精选优质文档-倾情为你奉上矩阵知识点归纳(一)二阶矩阵与变换1线性变换与二阶矩阵在平面直角坐标系xOy中,由(其中a,b,c,d是常数)构成的变换称为线性变换由四个数a,b,c,d排成的正方形数表称为二阶矩阵,其中a,b,c,d称为矩阵的元素,矩阵通常用大写字母A,B,C,或(aij)表示(其中i,j分别为元素aij所在的行和列)2矩阵的乘法行矩阵a11a12与列矩阵的乘法规则为a11a12a11b11a12b21,二阶矩阵与列矩阵的乘法规则为.矩阵乘法满足结合律,不满足交换律和消去律3几种常见的线性变换(1)恒等变换矩阵M;(2)旋转变换R对应的矩阵是M;(3)反射变换要看关于哪条直线对称例
2、如若关于x轴对称,则变换对应矩阵为M1;若关于y轴对称,则变换对应矩阵为M2;若关于坐标原点对称,则变换对应矩阵M3;(4)伸压变换对应的二阶矩阵M,表示将每个点的横坐标变为原来的k1倍,纵坐标变为原来的k2倍,k1,k2均为非零常数;(5)投影变换要看投影在什么直线上,例如关于x轴的投影变换的矩阵为M;(6)切变变换要看沿什么方向平移,若沿x轴平移|ky|个单位,则对应矩阵M,若沿y轴平移|kx|个单位,则对应矩阵M.(其中k为非零常数)4线性变换的基本性质设向量,规定实数与向量的乘积;设向量,规定向量与的和.(1)设M是一个二阶矩阵,、是平面上的任意两个向量,是一个任意实数,则M()M,M
3、()MM.(2)二阶矩阵对应的变换(线性变换)把平面上的直线变成直线(或一点)(二)矩阵的逆矩阵、特征值与特征向量1矩阵的逆矩阵(1)一般地,设是一个线性变换,如果存在线性变换,使得I,则称变换可逆并且称是的逆变换(2)设A是一个二阶矩阵,如果存在二阶矩阵B,使得BAABE,则称矩阵A可逆,或称矩阵A是可逆矩阵,并且称B是A的逆矩阵(3)(性质1)设A是一个二阶矩阵,如果A是可逆的,则A的逆矩阵是唯一的A的逆矩阵记为A1(4)(性质2)设A,B是二阶矩阵,如果A,B都可逆,则AB也可逆,且(AB)1B1A1.(5)已知A,B,C为二阶矩阵,且ABAC,若矩阵A存在逆矩阵,则BC.(6)对于二阶
4、可逆矩阵A(adbc0),它的逆矩阵为A1.2二阶行列式与方程组的解对于关于x,y的二元一次方程组我们把称为二阶行列式,它的运算结果是一个数值(或多项式),记为det(A)adbc.若将方程组中行列式记为D,记为Dx,记为Dy,则当D0时,方程组的解为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,存在一个非零向量,使得A,那么称为A的一个特征值,称为A的一个属于特征值的一个特征向量(2)特征多项式设是二阶矩阵A的一个特征值,它的一个特征向量为,则A,即也即(*)定义:设A是一个二阶矩阵,R,我们把行列式f()2(ad)adbc称为A的特征多项式(3)
5、矩阵的特征值与特征向量的求法如果是二阶矩阵A的特征值,则一定是二阶矩阵A的特征多项式的一个根,即f()0,此时,将代入二元一次方程组(*),就可得到一组非零解,于是非零向量即为A的属于的一个特征向量所有变换矩阵单位矩阵:,点的变换为伸压变换矩阵:,将原来图形横坐标扩大为原来倍,纵坐标不变,将原来图形横坐标缩小为原来倍,纵坐标不变点的变换为: ,将原来图形纵坐标扩大为原来倍,横坐标不变,将原来图形纵坐标缩小为原来倍,横坐标不变点的变换为反射变换: :点的变换为 变换前后关于轴对称:点的变换为 变换前后关于轴对称:点的变换为 变换前后关于原点对称:点的变换为 变换前后关于直线对称旋转变换:逆时针:;顺时针: 旋转变化矩阵还可以设为:投影变换:将坐标平面上的点垂直投影到轴上点的变换为:将坐标平面上的点垂直投影到轴上点的变换为:将坐标平面上的点垂直于轴方向投影到上点的变换为:将坐标平面上的点平行于轴方向投影到上点的变换为:将坐标平面上的点垂直于方向投影到上点的变换为切变变换:把平面上的点沿轴方向平移个单位 点的变换为:把平面上的点沿轴方向平移个单位点的变换为专心-专注-专业
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