2.2.6 切变变换
教学目标
理解可以用矩阵来表示平面中常见的几何变换。
掌握切变变换的几何意义及其矩阵表示。
教学重点、难点
切变变换的几何意义及其矩阵表示
教学过程:
一、问题情境
问题1:仔细观察,你发现了什么?
问题2:你能将问题数学化吗?
练习
1、向量在矩阵的作用下变为与向量平行的单位向量,则=
2、已知,=,=,若与的夹角为135o,求x.
二、例题精讲
例1.已知矩形的顶点A(-2,1),B(-2,-1),C(1,-1),D(1,1)
(1)求矩形ABCD在矩阵作用下变换得到的几何图形。
(2)求矩形ABCD在矩阵作用下变换得到的几何图形。
例2、对于一个平面图形来说,在切变变换前后,它的几何性质(如线段长度、角度、周长、面积)有变化吗?试以例1(1)为例加以说明。
三。课堂精练
1. 考虑直线x+y=2在矩阵作用下变换得到的几何图形。
2. 求把△ABC 变换成 △A’B’C’的变换矩阵,其中A(-2,1)、B(0,1)、C(0,-1) 、A’(-2,-3)、B’(0,1)、C’(0,-1).
四、回顾小结
1. 我已掌握的知识
2. 我已掌握的方法
五:课后作业
1. 关于x轴的反射变换对应的二阶矩阵是
2. 在直角坐标系下,将每个点绕原点逆时针旋转120o的旋转变换对应的二阶矩阵是
3、如果一种旋转变换对应的矩阵为二阶单位矩阵,则该旋转变换是
4、平面上一点A先作关于x轴的反射变换,得到点A1,在把A1绕原点逆时针旋转180o,得
到点A2,若存在一种反射变换同样可以使A变为A2,则该反射变换对应的二阶矩阵是
5、.P(1,2)经过平行于y轴的切变变换后变为点P1(1,-5),则该切变变换对应的坐标公式为
6. 设,,且A=B.则x=
7、在平面直角坐标系中,关于直线y=-x的正投影变换对应的矩阵为
8、在矩阵对应的线性变换作用下,点P(2,1)的像的坐标为
9、已知,=,=,设,,①求,;
10、在平面直角坐标系中,一种线性变换对应的二阶矩阵为。求①点A(1/5,3)在该变换作用下的像;②圆上任意一点在该变换作用下的像。
11、已知在矩阵M的作用下点A(1,2)变成了点A′(11,5),点B(3,-1)变成了点B′(5,1),点C(x,0)变成了点C′(y,2),求(1)矩阵M;求(2)x、y值.
12、研究直线x+y=2在矩阵对应的变换作用下所得到的图形。
六.拓展延伸
已知矩阵M=,向量,,试验证下列等式成立:
①;②;
③对任意实数λ,μ,有
(2)已知矩阵,单位向量和它变换后的象共线吗?呢?
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