矩阵的概念教案

第一篇：矩阵的概念教案

9.1

矩阵的概念

一、新课引入：

分析二元一次方程组的求解过程，探讨研究矩阵的有关知识： 步骤

方程组

矩形数表

二、新课讲授

1、矩阵的概念

（1）矩阵：我们把上述矩形数表叫做矩阵，矩阵中的每个数叫做矩阵的元素。

（2）系数矩阵和增广矩阵：矩阵叫方程组的系数矩阵，它是2行2列的矩阵，可记作。矩阵叫方程组的增广矩阵它是2行3列的矩阵，可记作。

（3）方矩阵：把行数与列数相等的矩阵叫方矩阵，简称为方阵。上述矩阵是2阶方矩阵，方阵叫单位矩阵。

（5）行向量和列向量：1行2列的矩阵（1，－2）、（3，1）叫系数矩阵的两个行向量，2行1列的矩阵、叫系数矩阵的两个列向量。概念巩固

1、二元一次方程组的增广矩阵为，它是

行

列的矩阵，可记作

，这个矩阵的两个行向量为

；

2、二元一次方程组的系数矩阵为，它是

方阵，这个矩阵有

个元素；

3、三元一次方程组的增广矩阵为

，这个矩阵的列向量有

；

4、若方矩阵是单位矩阵，则=

；

5、关于x,y的二元一次方程组的增广矩阵为，写出对应的方程组

；

6、关于x,y,z的三元一次方程组的增广矩阵为，其对应的方程组为

矩阵的变换 讨论总结：类比二元一次方程组求解的变化过程，方程组相应的增广矩阵的行发生着怎样的变换呢？变换有规则吗？请讨论后说出你的看法。

矩阵的变换：（1）互换矩阵的两行

（2）把某一行同乘（除）以一个非零的数

（3）某一行乘以一个数加到另一行

4、例题举隅

例

1、用矩阵变换的方法解二元一次方程组：

例

2、《九章算术》中有一个问题：今有牛五羊二值金十两，牛二羊五值金八两.问每头牛羊各值金几何？

总结：用矩阵变换的方法解线性方程组的一般步骤：（1）写出方程组的增广矩阵

（2）对增广矩阵进行行变换，把系数矩阵变为单位矩阵（3）写出方程组的解（增广矩阵最后一列）

5、巩固练习

课后练习9.1（1）

三、课堂小结 1.矩阵的相关概念 2.相等的矩阵 3.矩阵的变换

4.用矩阵变换的方法解线性方程组的一般步骤

四、作业布置

第二篇：可逆矩阵教案

§1.4 可逆矩阵

★ 教学内容：

1.2.3.4.★ 教学课时：100分钟/2课时。

★ 教学目的：

通过本节的学习，使学生

1.理解可逆矩阵的概念；

2.掌握利用行列式判定矩阵可逆以及利用转置伴随矩阵求矩阵的逆的方法； 3.熟悉可逆矩阵的有关性质。

★ 教学重点和难点：

本节重点在于使学生了解什么是可逆矩阵、如何判定可逆矩阵及利用转置伴随矩阵求逆的方法；难点在于转置伴随矩阵概念的理解。可逆矩阵的概念； 可逆矩阵的判定；

利用转置伴随矩阵求矩阵的逆； 可逆矩阵的性质。

★ 教学设计：

一

可逆矩阵的概念。

1.引入：利用数字乘法中的倒数引入矩阵的逆的概念。

2.定义1.4.1（可逆矩阵）对于矩阵A，如果存在矩阵B，使得ABBAE则称A为可逆矩阵，简称A可逆，并称B为A的逆矩阵，或A的逆，记为A。

3.可逆矩阵的例子：

（1）例1 单位矩阵是可逆矩阵；（2）例2 A11010，B，则A可逆； 1111100（3）例3 对角矩阵A020可逆；

003111110（4）例4 A011，B011，则A可逆。

0010014.可逆矩阵的特点：

（1）可逆矩阵A都是方阵；

（2）可逆矩阵A的逆唯一，且A和A是同阶方阵；

1（3）可逆矩阵A的逆A也是可逆矩阵，并且A和A互为逆矩阵；（4）若A、B为方阵，则ABEAB。二

可逆矩阵的判定及转置伴随矩阵求逆

1.方阵不可逆的例子：

11111

例5 A不可逆；

00

例6 A12不可逆； 242.利用定义判定矩阵可逆及求逆的方法：（1）说明利用定义判定及求逆的方法，（2）说明这种方法的缺陷； 3.转置伴随矩阵求逆

（1）引入转置伴随矩阵

1）回顾行列式按一行一列展开公式及推论

ai1As1ai2As2D,is

(i1,2,n,，)ainAsn0,isD,jt(j1,2,anjAnt0,jtA21A22A2nAn1AAn20Ann00A0,n)； a1jA1ta2jA2t

2）写成矩阵乘法的形式有：

a11a21an1a12a22an2a1nA11a2nA12annA1n00AE A

3）定义1.4.2（转置伴随矩阵）设Aij式是A(aij)nn的行列式中aij的代数余子式，则

A11A*A12A1n称为A的转置伴随矩阵。

（2）转置伴随矩阵求逆：

1）AAAE； *A21A22A2nAn1An2 Ann

2）定理1.4.1 A可逆的充分必要条件是A0（或A非奇异），且

A11*A； A

3）例7 判断矩阵A12是否可逆，若可逆，求其逆矩阵。35223

4）例8 设A110，判断A是否可逆，若可逆，求其逆矩阵。

121三

可逆矩阵的性质

1.性质1(A1)1A；

2.性质2(AB)1B1A1；

3.性质3(A)1(A1)；

4.性质4(kA)

5.性质5 A1111A； k1； An1

6.性质6 AA

7.(AB)1*；

A1B1。

11，B3，求(2BA)。2

例9 设A，B均为三阶方阵，且A四

可逆的应用——解矩阵方程

例10 设方程AA2EO，证明：A2E可逆，并求其逆。

第三篇：矩阵心得体会

《矩阵论》学习心得体会

2011-2012第一学期，我在李胜坤老师的引领下，逐步学习了科学出版社出版、徐仲和张凯院等编著的《矩阵论简明教程》第二版。该书是大学本科期间所学习的《线性代数》的矩阵部分内容的深化，从数域扩展到矩阵，要想充分理解“矩阵论”的精髓，就得先好好的将《线性代数》复习——掌握其基本概念及重要定理、结论。

该书有8个章节，第一章是矩阵的相似变换，第二章讲的是范数理论，第三章介绍的是矩阵分析，第四章详细介绍的是矩阵分解，第五章罗列的是特征值的估计与表示，第六章介绍的是广义逆矩阵，第七章介绍的是矩阵的直积，最后一章介绍的是线性空间与线性变换。下面分章节谈论。

第一章中的特征值与特征向量、矩阵的相似对角化、向量内积是本科期间《线性代数》中的内容，我想作者的目的是借助以前大家都熟悉的知识，将我们引领到另一个崭新的知识领域，起到承上启下的作用，让我们对《矩阵论》感到不陌生。该章中的Jordan标准形、Hamilton-Cayley定理、酉相似的标准形是本科期间不曾深入学习的知识，这些知识为后续学习《矩阵论》吹响了号角。总之，第一章就是高等数学中的知识与“矩阵论”的衔接章节，同时也是后续章节学习的非常重要基础章节。我们要学好《矩阵论》就得学好该章，理解记忆其中的概念、结论。

第二章介绍向量范数与矩阵范数及其应用。介绍了向量范数的三公理、酉不变性、1范、2范、无穷范、p范、加权范数（也叫椭圆范数）以及很重要的一个不等式——Cauchy-Schwarz不等式、向量的收敛、发散性；矩阵范数的定义、m1范、m无穷范、F范及其酉不变性，矩阵范数与向量范数的相容性等。范数与矩阵的谱半径紧紧相连，有了范数作为研究矩阵的数学工具，我们将会更易更深入的理解、研究矩阵，并用矩阵指导实际生产实践。

第三章矩阵分析和第四章矩阵分解各是矩阵论的最重要章节之一。通过对矩阵的收敛性、矩阵级数、矩阵函数、矩阵微分、矩阵积分、矩阵四种分解等系统性学习研究，让我明白了矩阵理论在实际生活中的巨大作用——矩阵论将大大减少工程运算量及提高计算速度、精度。有了矩阵理论作指导，现实生活中很多不能解决或者很难解决的数学问题等都能够得到很好的解决。比如，提高计算机的计算速度、优化数字信号处理算法等。

第五章介绍了矩阵的非常重要的参数——特征值的估计及其表示，介绍了特征值界定估计、特征值包含区域等，让我们对特征值有了更进一步的了解，用书中的方法可以很高效的确定特征值的范围、估计特征值的个数。是研究矩阵的有效方法，为计算特征值指明了方向，解决了以前计算特征值的困扰。

第六章介绍的是广义逆矩阵，是逆矩阵的推广。广义逆矩阵是将可逆的方阵推广到不可逆矩阵、长方矩阵。介绍了广义逆矩阵的概念、逆矩阵的应用、Moor-Penrose逆A+的计算、性质以及在解线性方程组中的应用。我想该章更大的应用应该在解线性方程组中，解决生活中的计算问题，提供了又一高效办法。

第七章矩阵的直积是很易懂的知识，是以前向量直积在矩阵中的推广。对矩阵直积的研究对信号处理与系统理论中的随机静态分析与随机向量过程分析等有重要的指导作用，同时也是重要的数学工具，是研究信号处理人员必备的数学工具。

第八章线性空间与线性变换，其中线性空间是几何空间与n维向量空间概念的推广与抽象，线性变换则反映了线性空间元素之间的一种最基本的联系。该章的学习需要我们充分发挥我们的空间想象能力，同时该章也将会大大的启迪我们思维的灵活性、唤醒沉睡已久的新思维。

通过《矩阵论简明教程》的学习，开阔了我的数学视野，给我思考问题、解决实际问题提供了新的思维方法。我将努力借助《矩阵论》，使自己在信号处理领域走的更远。

第四篇：矩阵分析

第一章：

了解线性空间（不考证明），维数，基

9页：线性变换，定理1.3

13页：定理1.10，线性空间的内积，正交

要求：线性子空间（3条）非零，加法，数乘

35页，2491011

本章出两道题

第二章：

约旦标准型

相似变换矩阵例2.8（51页）出3阶的例2.6（46页）出3阶的三角分解例2.9（55页）（待定系数法）（方阵）

行满秩/列满秩（最大秩分解）

奇异值分解

本章出两道题

第三章：

例3.1（75页）定理3.2要会证明例3.3必须知道（证明不需要知道）定义3.3 例3.4证明要知道定理3.5掌握定理3.7要掌握

习题24

本章出（一道计算，一道证明）或者（一道大题（一半计算，一半证明））

第四章：

矩阵级数的收敛性判定要会，一般会让你证明它的收敛

比较法，数字级数

对数量微分不考，考对向量微分（向量函数对向量求导）

本章最多两道，最少 一道，也能是出两道题选一道

第六章：

用广义逆矩阵法求例6.4（154页）

能求最小范数（158页）如果无解就是LNLS解

定理6.1了解定理6.2 求广义逆的方法（不证明）

定理6.3（会证明）定理6.4（会证明）（去年考了）定理6.9（会证明）推论要记

住定理6.10（会证明）

出一道证明一道计算

第五篇：哲学概念 教案

今天我们来学习哲学的含义。对于这个含义呢，我们需要从其本质、特点、产生上来进行学习。

我们上节课学习了什么是世界观，我们每个同学每一个人都是有自己的世界观，而我们又说，哲学就是关于世界观的学说，那是不是就是说每一个同学都是哲学家呢？世界观是不是旧等于哲学呢？

显然不是的，从本质来讲，哲学是系统化，理论化的世界观。这里有2点需要注意：1哲学就是把不系统的世界观加以理论化、系统化而形成的思想体系。2世界观人人又有，但是一般人自发形成的世界观并不等于哲学。我们既要反对把哲学简单化，又要反对把哲学神秘化。

前几天四川又发生了地震，各个学校对学生又再一次加强地震时的逃生教育，小明的学校也不意外，但是小明的奶奶却不这么认为，她坚持要求和小明一起去庙宇祈求平安，同学们是会去学习地震知识呢还是去求神拜佛呢？ 那小明奶奶为什么会这么做呢？

对，在她认为，世界是由神主宰的，人们的安危系于神的一念之间，因此小明的奶奶在这样的世界观的指导下，便产生了一种和我们不一样的解决问题的方法。在哲学上，我们就把这种解决问题的方法称为方法论。从上面的故事我们也能明白的看出来，有什么样的世界观，就有什么样的方法论，比如小明的奶奶信仰佛教，就有烧香拜佛祈求平安这种方法论，一般来说就是世界观决定方法论，方法论体现着世界观。他们是哲学不可分割的两个方面，两者是统一的。

所以从特点来看，哲学是世界观和方法论的统一。

那怎样获得哲学知识呢？大家看看自己的课程表，是否在疑惑，我们真正接触哲学的知识还是在高二下学期这本哲学与生活中，为什么以前没有接触到有关哲学的课程？

大家不妨再仔细看看自己的课表，并将其分类下。我们可以将我们的课表大致分为三大类，地理、生物是自然科学知识；政治、历史是社会科学知识；心理是属于思维科学知识。其实不但是我们高中学习的知识可以这样分类，我们人类在实践中逐渐形成的各种各样具体的知识都可以概括为这三大类：用于认识和改造自然的自然科学知识；用于认识和改造社会的社会科学知识和关于人的认识和思维的思维科学知识。这些知识被统称为具体科学。哲学是人类对自然、社会和思维的各种知识进行概括、总结和反思的一门学问。所以从产生看，哲学是对具体知识的概论和总结。

总结一下，哲学的含义呢就是：

从上面所学的内容上，我们可以看到，我们已经学习了什么是世界观、什么是方法论、什么又是哲学，那我们下节课就来看下着重了解下这三者之间的关系。