2019届高考数学一轮复习鸭部分专题恒等变换与伸压变换学案无答案苏教版选修4_2
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在高中数学复习中,恒等变换与伸压变换是矩阵变换的重要组成部分,它们在几何图形的变换中扮演着关键角色。以下是对这些知识点的详细解释: **恒等变换**是矩阵变换的一种,由单位矩阵(即对角线上元素全为1,其他位置元素全为0的矩阵)所表示。单位矩阵的乘法操作对任何向量都不会改变其原有的方向和长度,因此,它在几何上相当于没有任何变化,是保持向量或图形不变的最简单变换。 **伸压变换**,也称为缩放变换,是由非单位矩阵引起的,可以改变图形的大小、形状,但不改变图形的方向。这种变换通过改变矩阵的非对角线元素来实现,通常非对角线元素的绝对值代表了图形在相应轴上的缩放比例。例如,如果矩阵的一个非对角线元素为2,表示该轴上的图形会被拉伸或压缩为原来的两倍。 在【自学检测】部分,我们看到了具体的计算问题,如计算矩阵的乘积,这涉及到矩阵乘法规则的应用。对于题目中的例子,需要找到能够将三角形ABC转换为△CBA的变换矩阵M,这需要根据给定的顶点坐标进行计算。同时,要求解函数y=2cosx在特定矩阵M作用下的新形式,这需要用到矩阵变换与解析几何的结合。 **应用举例**中,探究1和探究2涉及到了二维平面上的图形在矩阵变换下的变化。探究1中,单位圆x^2+y^2=1在矩阵M的作用下,需要找出新图形的方程;探究2中,曲线y=sinx经过矩阵T变换后,我们需要找到新曲线C的解析表达式和对应的矩阵M。 探究3则是关于伸压变换的一个实例,椭圆x^2+y^2=1在矩阵A的变换下会变成另一个椭圆,需要验证这个结论并求出新椭圆的方程。 在【检测反思】部分,一系列的实际问题检验了学生对变换矩阵的理解和应用能力。例如,要求出保持平行四边形、菱形或三角形不变的变换矩阵,或者找出在特定矩阵作用下图形的新坐标,这需要对矩阵乘法有深入理解,并能准确计算新的坐标点。 总结来说,恒等变换与伸压变换是高中数学中矩阵理论的重要概念,它们帮助我们理解和描述二维图形在矩阵作用下的变化,是解析几何与线性代数的交汇点。在实际应用中,掌握这些变换可以帮助我们解决诸如图形变换、函数图像变化等问题,对理解空间几何和进一步的数学学习具有重要意义。
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