《1.1 矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換【沐風(fēng)教學(xué)】》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《1.1 矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換【沐風(fēng)教學(xué)】(27頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.矩陣的概念矩陣的概念 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!1優(yōu)講課堂何為矩陣何為矩陣?1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!2優(yōu)講課堂O1P(1,3)yx31313簡(jiǎn)簡(jiǎn)記記為為 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!3優(yōu)講課堂 初賽 復(fù)賽 甲 80 90 乙 60 85 某電視臺(tái)舉行的歌唱比賽某電視臺(tái)舉行的歌唱比賽,甲、乙兩選手甲、乙兩選手初賽、復(fù)賽成績(jī)?nèi)绫恚撼踬悺?fù)賽成績(jī)?nèi)绫恚?060
2、 859080 9060 85簡(jiǎn)簡(jiǎn)記記為為 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!4優(yōu)講課堂231,3242xymzxyz23234m23324簡(jiǎn)簡(jiǎn)記記為為m 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!5優(yōu)講課堂矩陣的概念1,3形形如如 80 90,60 8523324m 這樣的矩形數(shù)字(或字母)陣列稱為這樣的矩形數(shù)字(或字母)陣列稱為矩陣矩陣通常用大寫的拉丁字母通常用大寫的拉丁字母A、B、C表示,或表示,或者用者用()表示,其中表示,其中 分別表示元素分別表示元
3、素 所所在的行與列在的行與列.ijaijaji,而組成矩陣的每一個(gè)數(shù)而組成矩陣的每一個(gè)數(shù)(或字母或字母)稱為稱為矩陣的元素矩陣的元素 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!6優(yōu)講課堂同一橫排中按原來次序排列的一行數(shù)同一橫排中按原來次序排列的一行數(shù)(或字母)叫做矩陣的(或字母)叫做矩陣的行行,矩陣的概念同一豎排中按原來次序排列的一列數(shù)同一豎排中按原來次序排列的一列數(shù)(或字母)叫做矩陣的(或字母)叫做矩陣的列列1,3 80 90,60 8523324m2 1矩矩陣陣2 2矩矩陣陣2 3矩矩陣陣 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及
4、旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!7優(yōu)講課堂1112稱稱為為行行矩矩陣陣(僅僅有有一一行行),aa特殊的矩陣,0的矩陣所有元素均為零矩陣:記為01112稱稱為為列列矩矩陣陣(僅僅有有一一列列),用用,表表示示列列矩矩陣陣.aa 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!8優(yōu)講課堂,).習(xí)習(xí)慣慣上上,我我們們把把平平面面上上的的向向量量(的的坐坐標(biāo)標(biāo)寫寫成成列列向向量量的的形形式式x yxy yx行向量:矩陣的概念yx列向量:1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父
5、母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!9優(yōu)講課堂y0 x122例:例:ABC,ABC用矩陣表示如圖所示的).0,2(),2,0()0,1(CBA,其中 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!10優(yōu)講課堂特征?請(qǐng)問該圖形有什么幾何表示平面中的圖形,現(xiàn)用矩陣02204310M練一練練一練 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!11優(yōu)講課堂例:例:城市送煤的量。陣表示從兩礦區(qū)向三個(gè)萬噸。請(qǐng)用矩萬噸、萬噸、送煤的量分別是城市萬噸;從乙礦區(qū)向萬噸、萬噸、送煤的量分別是礦區(qū)向
6、城市向三個(gè)城市送煤:從甲某公司負(fù)責(zé)從兩個(gè)礦區(qū)820360400,160240200,CBACBA解:解:城市A 城市B 城市C 甲礦區(qū) 乙礦區(qū) 200240160400360820 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!12優(yōu)講課堂已知甲、乙、丙三人中,甲、乙相識(shí),甲、丙不相識(shí),乙、丙相識(shí)。若用0表示兩個(gè)人之間不相識(shí),1表示兩個(gè)人之間相識(shí),請(qǐng)用一個(gè)矩陣表示他們之間的相識(shí)關(guān)系。(規(guī)定每個(gè)人都和自己相識(shí))練一練練一練 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!13優(yōu)講
7、課堂,.對(duì)對(duì)于于兩兩個(gè)個(gè)矩矩陣陣、的的行行數(shù)數(shù)與與列列數(shù)數(shù)分分別別相相等等,且且對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)位位置置上上的的元元素素也也分分別別相相和和時(shí)時(shí),記記等等才才相相等等作作ABBAAB矩陣的相等 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!14優(yōu)講課堂例:例:.,21,243zyxBAzyBxA試求若已知 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!15優(yōu)講課堂的值。試求若已知nmyxBAnmyxyxnmByxA,2,32練一練練一練 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹
8、自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!16優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!問題:?jiǎn)栴}:假設(shè)大風(fēng)車的葉片在同一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以假設(shè)大風(fēng)車的葉片在同一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以旋轉(zhuǎn)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,如上圖。旋轉(zhuǎn)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,如上圖。Oxy17優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!Oxy q qP(x,y)P(x,y)已知大風(fēng)車上一點(diǎn)已知大風(fēng)車上一點(diǎn)P(x,y),它圍繞,它圍繞旋轉(zhuǎn)中旋轉(zhuǎn)中心心O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)
9、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)q q角到另角到另外一點(diǎn)外一點(diǎn)P(x,y).因此,旋轉(zhuǎn)前后葉因此,旋轉(zhuǎn)前后葉片上的點(diǎn)的位置變化可片上的點(diǎn)的位置變化可以看做是一個(gè)幾何變換以看做是一個(gè)幾何變換.思考:怎樣用矩陣來刻畫這一變換?思考:怎樣用矩陣來刻畫這一變換?r2、旋轉(zhuǎn)變換:、旋轉(zhuǎn)變換:18優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!旋轉(zhuǎn)變換:旋轉(zhuǎn)變換:矩陣矩陣 通常叫做通常叫做旋轉(zhuǎn)變換矩陣旋轉(zhuǎn)變換矩陣.cossinsincosqqqq對(duì)應(yīng)的變換稱做對(duì)應(yīng)的變換稱做旋轉(zhuǎn)變換旋轉(zhuǎn)變換.其中的角其中的角q q做做旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)角.點(diǎn)點(diǎn)O叫做叫做旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心
10、.旋轉(zhuǎn)變換只改變幾何圖形的位置,不會(huì)旋轉(zhuǎn)變換只改變幾何圖形的位置,不會(huì)改變幾何圖形的形狀改變幾何圖形的形狀.圖形的旋轉(zhuǎn)由圖形的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心和和旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)角度決定決定.19優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!cos120sin120sin120cos12013223122 1001cossinsincos360360R20優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!數(shù)學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)應(yīng)用例例1、已知、已知A(0,0),B(2,0),C(2,
11、1),D(0,1),求矩求矩形形ABCD繞原點(diǎn)繞原點(diǎn)逆時(shí)針逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)900后所得到的圖后所得到的圖形,并求出其頂點(diǎn)坐標(biāo),畫出示意圖形,并求出其頂點(diǎn)坐標(biāo),畫出示意圖.變式、變式、將條件改為矩形將條件改為矩形ABCD繞原點(diǎn)繞原點(diǎn)順時(shí)針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)300,其結(jié)果又會(huì)如何?,其結(jié)果又會(huì)如何?21優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!13223122M/1,2B22優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!223 221322312223優(yōu)講課堂談
12、談這堂課你有談?wù)勥@堂課你有哪些收獲?哪些收獲?1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!24優(yōu)講課堂小結(jié):小結(jié):1.矩陣的概念,零矩陣,行矩陣,列矩陣矩陣的概念,零矩陣,行矩陣,列矩陣;2.矩陣的表示;矩陣的表示;3.相等的矩陣相等的矩陣;1.矩陣的概念及入矩陣的概念及入乘法乘法運(yùn)算運(yùn)算樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!25優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!4、旋轉(zhuǎn)變換:、旋轉(zhuǎn)變換:矩陣矩陣 通常叫做通常叫做旋轉(zhuǎn)變換矩陣旋轉(zhuǎn)變換矩陣.cossinsincosqqqq對(duì)應(yīng)的變換稱做對(duì)應(yīng)的變換稱做旋轉(zhuǎn)變換旋轉(zhuǎn)變換.其中的角其中的角q q做做旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)角.點(diǎn)點(diǎn)O叫做叫做旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心.旋轉(zhuǎn)變換只改變幾何圖形的位置,不會(huì)旋轉(zhuǎn)變換只改變幾何圖形的位置,不會(huì)改變幾何圖形的形狀改變幾何圖形的形狀.圖形的旋轉(zhuǎn)由圖形的旋轉(zhuǎn)由旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心和和旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)角度決定決定.26優(yōu)講課堂 1.矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換矩陣的概念及旋轉(zhuǎn)變換樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母樹自信,誓拼搏,升大學(xué)回報(bào)父母!27優(yōu)講課堂