高中数学A选修4选修42第五章矩阵的特征值与特征向量2特征向量在生态模型中的简单应.试题

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北师大版数学选修4-2练习:(第5章)特征向量在生态模型中的简单应用(含答案)

北师大版数学选修4-2练习:(第5章)特征向量在生态模型中的简单应用(含答案)

特征向量在生态模型中的简单应用 同步练习一,选择题1,矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--6261的特征值是( ) A,3,221-=-=λλ B, 3,221-==λλC, 3,221=-=λλ D, 3,221==λλ2, 已知ABCDEF 是正六边形,且−→−AB =a ,−→−AE =b ,则−→−BC =( ) A.21( a -b) B.21( b -a)C.a +21 bD.21( a+ b)3,下列A.向量与的长度相等B.两个相等向量若起点相同,则终点必相同C.只有零向量的模等于0D.共线的单位向量都相等二,填空题4,给定矩阵⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=32313132M 及向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=56α,对任意的向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=y x ,则=M n . 5,已知矩阵A 有特征值81=λ及对应特征向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=111e ,并有特征值22=λ及对应向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=212e ,则矩阵A= . 6,矩阵⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--123211的特征值是 . 三,解答题7,给定矩阵M=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛1652及向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=92 (1)求M 的特征值及对应的特征向量;(2)确定实数a,b 使向量α可表示为21e b e a +=α;(3)利用(2)中表达式间接计算ααn M M ,38,对下列兔子,狐狐狸模型进行分析.①)1(;9.015.0,2.03.11111≥⎩⎨⎧+=-=----n F R F F R R n n n n n n②)1(;1.12.0,1.01.11111≥⎩⎨⎧+=+=----n F R F F R R n n nn n n (1)分别确定以上模型对应矩阵的特征值; (2)分别确定以上模型最大特征值对应的特征向量e ,及较小特征值对应的特征向量':(3)如果初始种群中兔子与狐狸的数量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=30100000F R β,分别把第n 年种群中兔子与狐狸的数量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n F R β表示为和'的线性组合,即'+=b a n β;(4)利用(3)中表达式分析当n 越来越大时, n β的变化趋势.参考答案1,A 2,D 3,D 4, ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+∙⎪⎭⎫ ⎝⎛-++∙⎪⎭⎫ ⎝⎛=22312231y x y x y x y x M n n n 5, ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛44266, 21,2121-==λλ 7,解: .117365)4(3,645134911102965643)3(;3)2(:711,465;7,4)1(2211232131321121121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-=+-==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==-=n n n n e e M e e M e e e e M λλαλλααλλλλ的特征向量为对应于的特征向量为对应于分别取有两个特征值矩阵8,解:.,.,,,)2.1(,)4(,30)2.1(60,20)2.1(120,30)2.1(6020)2.1(12010)2.1(60106030100)3(;321,122.1)2(;2.1,1)1(.)1(,9.015.02.03.100122101时间增加而增加兔子和狐狸的数量将随说明在此模型下趋向于无穷大分别越来越大和则并趋向于无穷大越来越大越来越大时当即则由的特征向量取属于较小特征值的特征向量取属于最大特征值有两个特征值而矩阵可表示为则模型令n n n n n n n n n n n n n n n F R n F R M M M M M ⎩⎨⎧-⨯=-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-⨯='-⨯=='-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛='=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛======⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-βββλλλλβββ。

《线性代数》矩阵的特征值与特征向量

《线性代数》矩阵的特征值与特征向量

《线性代数》矩阵的特征值与特征向量矩阵的特征值与特征向量是线性代数中非常重要的概念。

在许多实际问题的分析和求解中,特征值和特征向量扮演着重要的角色。

本文将从定义、性质和应用三个方面来详细介绍矩阵的特征值与特征向量。

一、定义给定一个n阶方阵A,若存在非零向量x和标量λ,使得满足以下等式:Ax=λx则称λ为矩阵A的特征值,x为矩阵A对应于特征值λ的特征向量。

特征向量是描述线性变换的方向,在变换过程中保持方向不变,特征值是对应于特征向量的缩放因子。

二、性质1.特征值与特征向量的存在性和唯一性对于n阶方阵A,它一定存在n个特征值,但不一定有n个线性无关的特征向量。

每个特征值对应的特征向量也不一定唯一2.特征值的性质(1)特征值的和等于方阵的迹,即λ1 + λ2 + ... + λn =tr(A)。

(2)特征值的积等于方阵的行列式,即λ1 * λ2 * ... * λn = det(A)。

3.特征向量的性质(1)对于同一个特征值λ,存在无穷多个线性无关的特征向量。

(2)特征向量的线性组合仍然是一个特征向量。

三、应用矩阵的特征值与特征向量在多个学科和领域中都有广泛的应用。

1.物理学在量子力学中,特征值与特征向量的概念被用来描述量子态和量子测量。

2.工程学在结构力学中,特征值与特征向量可以用来分析弹性体的振动频率和振动模态。

3.数据分析特征值与特征向量可以用于主成分分析(PCA),以降低数据的维度并提取最重要的特征。

4.图像处理特征值与特征向量可以用于图像压缩和图像恢复等领域。

5.机器学习在机器学习算法中,特征值与特征向量可以用于降维、分类和聚类等任务。

总结:矩阵的特征值与特征向量是线性代数中的重要概念,具有很多实际应用。

通过特征值与特征向量,我们可以分析矩阵的性质、求解特征方程、降低数据维度等。

理解和掌握矩阵的特征值与特征向量对于深入理解线性代数以及在实际问题中的应用都具有重要意义。

线性代数 矩阵的特征值与特征向量(课堂PPT)

线性代数 矩阵的特征值与特征向量(课堂PPT)

互不相等的特征值.
§
20
例1. 问A是否可对角化?若可,求可逆矩阵P,使
1 2 2
P1AP 为对角矩阵.
这里
A
2 2
2 4
4 2
解: A的特征多项式为
1 2 2 E A 2 2 4
n1
n2
nn
称为A的特征多项式. 方程 E A 0 称为A的
特征方程,其根称为A的特征根,即A的特征值. 注. n阶方阵A在复数范围内有n个特征值.
§
4
(1 ) 若 是A的属于特征值 的特征向量,则 k (k 0) 也是A的属于 的特征向量. (2) 若 1,2,L ,s 是A的属于特征值 的特征向量,
性质3:已知 为n阶矩阵A的一个特征值,则
(1) kA 必有一个特征值为 k ;
(2) A2 必有一个特征值为
2
;
§
8
(3) Am (m Z ) 必有一个特征值为 (4)A可逆时,A1必有一个特征值为 (5)A可逆时,A* 必有一个特征值为
m
;
1 ;
A

(6)多项式( A)必有一个特征值为 ( ).
第五章 矩阵的特征值与特征向量
§1 特征值与特征向量、相似矩阵
§2 矩阵可对角化的条件、实对称 矩阵的对角化
§
1
§1 特征值与特征向量、相似矩阵
一、特征值与特征向量 二、相似矩阵
§
2
一、特征值与特征向量
定义1:设A是n阶方阵,若对于数 ,存在n维非零
列向量 ,使得 A =
则称数 为方阵A的一个特征值,非零向量 称为
定理1 :设矩阵A 是一个 n 阶方阵,则A可对角化 A 有 n 个线性无关的特征向量.

【苏教版】高中数学选修4-2《矩阵与变换》.5 特征值与特征向量

【苏教版】高中数学选修4-2《矩阵与变换》.5 特征值与特征向量

选修4-2矩阵与变换 2.5 特征值与特征向量编写人: 编号:012学习目标1、 掌握矩阵特征值与特征向量的定义,能从几何变换的角度说明特征向量的意义。

2、 会求二阶矩阵的特征值与特征向量。

3、 利用矩阵A 的特征值、特征向量给出A n α简单表示。

学习过程:一、预习:(一)阅读教材,解答下列问题:问题、根据下列条件试判断M α是否与α共线:⑴M=⎢⎣⎡03 ⎥⎦⎤30,非零向量α=⎥⎦⎤⎢⎣⎡y x ⑵ M=⎢⎣⎡21- ⎥⎦⎤32,非零向量α=⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-3 ⑶M =10⎡⎢⎢⎢⎣ 012⎤⎥⎥⎦,非零向量α=10⎡⎤⎢⎥⎣⎦,01⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 归纳定义:特征值:特征向量:特征多项式:练习:求出矩阵A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1001的特征值。

探究:矩阵A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡2001的特征向量是什么?怎样从几何直观的角度加以解释?请同学们互相交流各自探究的成果。

二、课堂训练:例1.求矩阵M=⎢⎢⎣⎡251-⎥⎥⎦⎤32的特征值和特征向量。

例2、求矩阵A =00a a ⎛⎫⎪⎝⎭的特征值及其对应的所有特征向量。

例3、已知M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡1221,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=71β,试计算β50M 。

三、课后巩固:1. 下列关于矩阵A 的逆矩阵、特征值的结论正确是( ) (A) det(A)≠0时,一定有逆矩阵,也一定有特征值(B) det(A)≠0时,不一定有逆矩阵,也不一定有特征值(C) det(A)>0时,一定有逆矩阵,也一定有特征值(D) det(A)<0时,一定有逆矩阵,也一定有特征值2、求出下列矩阵的特征值和特征向量:(1)A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4121; (2)B =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1001; (3)C =⎥⎦⎤⎢⎣⎡20013、证明:若α是矩阵M 对应于特征值λ的特征向量,则)0(≠k k α也是矩阵M 对应于特征值λ的特征向量。

3、求投影变换矩阵M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡1000的特征值和特征向量,并计算⎥⎦⎤⎢⎣⎡32200M 的值,解释它的几何意义。

北师大版(新课标)高中数学课本目录大全(必修)

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北师大版(新课标)高中数学课本目录大全(必修)北师大版(新课标)高中数学课本目录大全(含必修和选修)北师大必修《数学1(必修)》全书目录:第一章集合§1 集合的含义与表示§2 集合的基本关系§3 集合的基本运算阅读材料康托与集合论第二章函数§1 生活中的变量关系§2 对函数的进一步认识§3 函数的单调性§4 二次函数性质的再研究§5 简单的幂函数阅读材料函数概念的发展课题学习个人所得税的计算第三章指数函数和对数函数§1 正整数指数函数§2 指数概念的扩充§3 指数函数§4 对数§5 对数函数§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较阅读材料历史上数学计算方面的三大发明第四章函数应用§1 函数与方程§2 实际问题的函数建模阅读材料函数与中学数学探究活动同种商品不同型号的价格问题必修2全书目录:第一章立体几何初步§1 简单几何体§2 三视图§3 直观图§4 空间图形的基本关系与公理§5 平行关系§6 垂直关系§7 简单几何体的面积和体积§8 面积公式和体积公式的简单应用阅读材料蜜蜂是对的课题学习正方体截面的形状第二章解析几何初步§1 直线与直线的方程§2 圆与圆的方程§3 空间直角坐标系阅读材料笛卡儿与解析几何探究活动1 打包问题探究活动2 追及问题必修3全书目录第一章统计§1 统计活动:随机选取数字§2 从普查到抽样§3 抽样方法§4 统计图表§5 数据的数字特征§6 用样本估计总体§7 统计活动:结婚年龄的变化§8 相关性§9 最小二乘法阅读材料统计小史课题学习调查通俗歌曲的流行趋势第二章算法初步§1 算法的基本思想§2 算法的基本结构及设计§3 排序问题§4 几种基本语句课题学习确定线段n等分点的算法第三章概率§1 随机事件的概率§2 古典概型§3模拟方法――概率的应用探究活动用模拟方法估计圆周率∏的值必修4 全书目录:第一章三角函数§1 周期现象与周期函数§2 角的概念的推广§3 弧度制§4 正弦函数§5 余弦函数§6 正切函数§7 函数的图像§8 同角三角函数的基本关系阅读材料数学与音乐课题学习利用现代信息技术探究的图像第二章平面向量§1 从位移、速度、力到向量§2 从位移的合成到向量的加法§3 从速度的倍数到数乘向量§4 平面向量的坐标§5 从力做的功到向量的数量积§6 平面向量数量积的坐标表示§7 向量应用举例阅读材料向量与中学数学第三章三角恒等变形§1 两角和与差的三角函数§2 二倍角的正弦、余弦和正切§3 半角的三角函数§4 三角函数的和差化积与积化和差§5 三角函数的简单应用课题学习摩天轮中的数学问题探究活动升旗中的数学问题必修5全书共三章:数列、解三角形、不等式。

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高中数学北师大版目录北师大版《数学 (必修 1)》§ 5 平行关系全书目录:§ 6 垂直关系第一章集合§ 7 简单几何体的面积和体积§ 1 集合的含义与表示§ 8 面积公式和体积公式的简单应用§ 2 集合的基本关系阅读材料蜜蜂是对的§ 3 集合的基本运算课题学习正方体截面的形状阅读材料康托与集合论第二章解析几何初步第二章函数§ 1 直线与直线的方程§ 1 生活中的变量关系§ 2 圆与圆的方程§ 2 对函数的进一步认识§ 3 空间直角坐标系§ 3 函数的单调性阅读材料笛卡儿与解析几何§ 4 二次函数性质的再研究探究活动 1 打包问题§ 5 简单的幂函数探究活动 2 追及问题阅读材料函数概念的发展课题学习个人所得税的计算必修 3全书目录第三章指数函数和对数函数第一章统计§ 1 正整数指数函数§ 1 统计活动:随机选取数字§ 2 指数概念的扩充§ 2 从普查到抽样§ 3 指数函数§ 3 抽样方法§ 4 对数§ 4 统计图表§ 5 对数函数§ 5 数据的数字特征§ 6 指数函数、幂函数、对数函数增长§ 6 用样本估计总体的比较§ 7 统计活动:结婚年龄的变化阅读材料历史上数学计算方面的三大§ 8 相关性发明§ 9 最小二乘法阅读材料统计小史第四章函数应用课题学习调查通俗歌曲的流行趋势§ 1 函数与方程§ 2 实际问题的函数建模第二章算法初步阅读材料函数与中学数学§ 1 算法的基本思想探究活动同种商品不同型号的价格问§ 2 算法的基本结构及设计题§ 3 排序问题§ 4 几种基本语句必修 2 课题学习确定线段 n 等分点的算法全书目录:第一章立体几何初步第三章概率§ 1 简单几何体§ 1 随机事件的概率§ 2 三视图§ 2 古典概型§ 3 直观图§ 3 模拟方法――概率的应用§ 4 空间图形的基本关系与公理探究活动用模拟方法估计圆周率∏的值 1.2 数列的函数特性§ 2 等差数列必修 4 全书目录: 2.1 等差数列2.2 等差数列的前n项和第一章三角函数§ 3 等比数列§ 1 周期现象与周期函数 3.1 等比数列§ 2 角的概念的推广 3.2 等比数列的前n项和§ 3 弧度制§ 4 书雷在日常经济生活中的应§ 4 正弦函数用§ 5 余弦函数本章小节建议§ 6 正切函数复习题一§ 7 函数的图像课题学习教育储蓄§ 8 同角三角函数的基本关系阅读材料数学与音乐第二章解三角形课题学习利用现代信息技术探究的图§ 1 正弦定理与余弦定理像 1.1 正弦定理1.2 余弦定理第二章平面向量§ 2 三角形中的几何计算§ 1 从位移、速度、力到向量§ 3 解三角形的实际应用举例§ 2 从位移的合成到向量的加法本章小结建议§ 3 从速度的倍数到数乘向量复习题二§ 4 平面向量的坐标§ 5 从力做的功到向量的数量积第三章不等式§ 6 平面向量数量积的坐标表示§ 1 不等关系§ 7 向量应用举例 1.1 不等关系阅读材料向量与中学数学 1.2 比较大小§ 2 一元二次不等式第三章三角恒等变形 2.1 一元二次不等式的解法§ 1 两角和与差的三角函数 2.2 一元二次不等式的应用§ 2 二倍角的正弦、余弦和正切§ 3 基本不等式§ 3 半角的三角函数 3.1 基本不等式§ 4 三角函数的和差化积与积化和差 3.2 基本不等式与最大(小)§ 5 三角函数的简单应用值课题学习摩天轮中的数学问题§ 4 简单线性规划探究活动升旗中的数学问题 4.1 二元一次不等式(组)与平面区域4.2 简单线性规划必修 5 4.3 简单线性规划的应用全书共三章:数列、解三角形、不等式。

北师大版高中数学课本目录(含重难点及课时分布)

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高中数学课本内容及其重难点北师大版高中数学必修一1、集合的基本关系ﻫ·2、集合·第一章集合(考点的难度不是很大,是高考的必考点)ﻫ·的含义与表示ﻫ·3、集合的基本运算(重点)(2课时)1、生活中的变量关系··第二章函数ﻫ·4、二次函数性质的再研究(重点)3、函数的单调性(重点)ﻫ· 2、对函数的进一步认识ﻫ··5、简单的幂函数(5课时)ﻫ·第三章指数函数和对数函数·2、指数概念的扩充·1、正整数指数函数ﻫ· 3、指数函数(重点)· 4、对数· 5、对数函数(重点)· 6、指数函数、幂函数、对数函数增减性(重点)(3课时)ﻫ·第四章函数应用ﻫ·1、函数与方程ﻫ·2、实际问题的函数建模(2课时)北师大版高中数学必修二·第一章立体几何初步ﻫ·1、简单几何体ﻫ2、三视图(重点)·· 3、直观图(1课时)ﻫ·4、空间图形的基本关系与公理(重点)ﻫ·5、平行关系(重点)ﻫ·6、7、简单几何体的面积和体积(重点)·垂直关系(重点)ﻫ· 8、面积公式和体积公式的简单应用(重点、难点)(4课时)·第二章解析几何初步·3、空间直角坐标系· 1、直线与直线的方程ﻫ·2、圆与圆的方程ﻫ(4课时)北师大版高中数学必修三1、统计活动:随机选取数字··第一章统计ﻫ· 2、从普查到抽样ﻫ·3、抽样方法6、用样本估计总体·4、统计图表ﻫ·5、数据的数字特征(重点)ﻫ·· 7、统计活动:结婚年龄的变化· 8、相关性ﻫ·9、最小二乘法(3课时)ﻫ·第二章算法初步· 1、算法的基本思想·3、排序问题(重点)· 2、算法的基本结构及设计(重点)ﻫ·4、几种基本语句(2课时)1、随机事件的概率(重点)··第三章概率ﻫ· 2、古典概型(重点)·3、模拟方法――概率的应用(重点、难点)(4课时)ﻫ北师大版高中数学必修四·第一章三角函数·1、周期现象与周期函数ﻫ·2、角的概念的推广ﻫ·3、弧度制· 4、正弦函数(重点)· 5、余弦函数(重点)· 6、正切函数(重点)·7、函数的图像(重点)·8、同角三角函数的基本关系(重点、难点)(5课时)1、从位移、速度、力到向量ﻫ·2、从位移的合成到向量的加法(重ﻫ·第二章平面向量ﻫ·3、从速度的倍数到数乘向量(重点)·点)ﻫ· 4、平面向量的坐标(重点)·5、从力做的功到向量的数量积(重点)ﻫ·6、平面向量数量积的坐标表示(重点)·7、向量应用举例(难点)(5课时)ﻫ·第三章三角恒等变形(重点)·2、二倍角的正弦、余弦和正切·1、两角和与差的三角函数ﻫ·3、半角的三角函数·4、三角函数的和差化积与积化和差· 5、三角函数的简单应用(难点)(4课时)北师大版高中数学必修五·第一章数列ﻫ·1、数列的概念· 2、数列的函数特性4、等差数列的前n项和(重点)· 3、等差数列(重点)ﻫ·· 5、等比数列(重点)·6、等比数列的前n项和(重点)ﻫ·7、数列在日常经济生活中的应用·3、2、正弦定理ﻫ1、正弦定理与余弦定理正弦定理ﻫ(6课时)ﻫ·第二章解三角形(重点)ﻫ··4、三角形中的几何计算(难点)ﻫ·5、解三角形的实际应用举例·余弦定理ﻫ(6课时)ﻫ·第三章不等式·1、不等关系ﻫ· 1.1、不等式关系· 1.2、比较大小(重点)ﻫ2,一元二次不等式(重点)ﻫ·2.1、一元二次不等式的解法(重点)ﻫ·2.2、一元二次不等式的应用【4课时】· 3、基本不等式(重点)3.1 基本不等式· 3.2、基本不等式与最大(小)值4线性规划(重点)·4.1、二元一次不等式(组)与平面区(重点)ﻫ·4.2、简单线性规划(重点)· 4.3、简单线性规划的应用(重点、难点) 【3课时】选修1-1第一章常用逻辑用语1命题2.2必要条件2充分条件与必要条件(重点)ﻫ2.1充分条件ﻫ2.3充要条件3全称量词与存在量词ﻫ3.1全称量词与全称命题ﻫ3.2存在量词与特称命题ﻫ3.3全称命题与特称命题的否定ﻫ4逻辑联结词“且’’‘‘或…‘非(重点)4.1逻辑联结词“且ﻫ4.2逻辑联结词“或4.3逻辑联结词‘‘非【1.5课时】ﻫ第二章圆锥曲线与方程(重点)ﻫ1椭圆ﻫ1.1椭圆及其标准方程1.2椭圆的简单性质ﻫ2抛物线2.1抛物线及其标准方程2.2抛物线的简单性质3 曲线3.2双曲线的简单性质3.1双曲线及其标准方程ﻫ【8课时】第三章变化率与导数(重点)ﻫ1变化的快慢与变化率ﻫ2导数的概念及其几何意义2.1导数的概念ﻫ2.2导数的几何意义3计算导数(重点)ﻫ4导数的四则运算法则(重点)ﻫ4.1导数的加法与减法法则4.2导数的4.2导数的乘法与除法法则ﻫ第四章导数应用(重点)ﻫ4.1导数的加法与减法法则ﻫ乘法与除法法则【6课时】ﻫ选修1-2第一章统计案例1 回归分析ﻫ1.1 回归分析ﻫ1.2相关系数ﻫ1.3可线性化的回归分析ﻫ2独立性检验(重点、重点)2.1条件概率与独立事件2.2独立性检验2.3独立性检验的基本思想ﻫ2.4独立性检验的应用(重点、难点)【4课时】第二章框图(重点,高考必考点)1 流程图ﻫ2结构图【1.5课时】第三章推理与证明1归纳与类比ﻫ1.1归纳推理1.2类比推理ﻫ2数学证明3综合法与分析法3.1综合法3.2分析法4反证法【2课时】1.2复1.1数的概念的扩充ﻫﻫ第四章数系的扩充与复数的引入ﻫ1数系的扩充与复数的引入ﻫ数的有关概念(重点)ﻫ2复数的四则运算(重点、高考必考点)2.1复数的加法与减法ﻫ2.2复数的乘法与除法【1.5课时】ﻫ选修2-1ﻫ第一章常用逻辑用语1命题2充分条件与必要条件ﻫ3全称量词与存在量词4逻辑联结词“且”“或”“非”&…&…(重点)【1.5课时】第二章空间向量与立体几何(重点,在解决立体几何方面有很大的帮助)1 从平面向量到空间向量2 空间向量的运算ﻫ3向量的坐标表示和空间向量基本定理4用向量讨论垂直与平行ﻫ5夹角的计算ﻫ6距离的计算【6课时】ﻫ第三章圆锥曲线与方程(重点、高考大题必考知识点)1 椭圆ﻫ1.1椭圆及其标准方程1.2 椭圆的简单性质2 抛物线2.1抛物线及其标准方程3.1双曲线及其标准方程ﻫ3.2双曲线的简单性质2.2抛物线的简单性质ﻫ3双曲线ﻫﻫ4 曲线与方程4.1 曲线与方程4.2 圆锥曲线的共同特征ﻫ4.3 直线与圆锥曲线的交点【8课时】选修2-2第一章推理与证明(重点)ﻫ1归纳与类比ﻫ2综合法与分析法ﻫ3反证法4数学归纳法【2课时】ﻫ第二章变化率与导数(重点)ﻫ1变化的快慢与变化率ﻫ2导数的概念及其几何意义2.1导数的概念2.2导数的几何意义ﻫ3计算导数ﻫ4导数的四则运算法则4.1导数的加法与减法法则ﻫ4.2导数的乘法与除法法则5简单复合函数的求导法则【2课时】第三章导数应用(重点)1函数的单调性与极值1.1导数与函数的单调性ﻫ1.2函数的极值(重、难点)ﻫ2导数在实际问题中的应用ﻫ2.1实际问题中导数的意义2.2最大、最小值问题(重、难点)【5课时】第四章定积分1定积分的概念1.1定积分背景-面积和路程问题(重点)ﻫ1.2定积分2微积分基本定理3定积分的简单应用(重点)3.1平面图形的面积3.2简单几何体的体积【4课时】ﻫ第五章数系的扩充与复数的引入(重点)1 数系的扩充与复数的引入1.1数的概念的扩展1.2复数的有关概念2复数的四则运算ﻫ2.1复数的加法与减法2.2复数的乘法与除法【2课时】选修2-3第一章计数原理(重点)1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理1.1 分类加法计数原理1.2分步乘法计数原理ﻫ2.排列(重点、难点)ﻫ2.1排列的原理2.2排列数公式3.组合3.1 组合及组合数公式3.2 组合数的两个性质ﻫ4.简单计数问题ﻫ5.二项式定理(重、难点)5.2二项式系数的性质5.1二项式定理ﻫ【8课时】第二章概率(重点)ﻫ1.离散型随机变量及其分布列2.超几何分布ﻫ3.条件概率与独立事件4.二项分布5.离散型随机变量均值与方差5.1 离散型随机变量均值与方差(一)5.2离散型随机变量均值与方差(二)6.正态分布6.1 连续型随机变量6.2正态分布【4课时】ﻫ第三章统计案例1.1回归分析1.回归分析ﻫ1.2 相关系数1.3 可线性化的回归分析2.1独立性检验2.独立性检验(重点)ﻫ2.2 独立性检验的基本思想2.3 独立性检验的应用【2课时】选修3-1ﻫ第一章数学发展概述第二章数与符号ﻫ第三章几何学发展史ﻫ第四章数学史上的丰碑----微积分第五章无限第六章数学名题赏析ﻫ选修3-2选修3-3ﻫ第一章球面的基本性质1.直线、平面与球面的我诶制关系ﻫ2.球面直线与球面距离ﻫ第二章球面上的三角形1.球面三角形2.球面直线与球面距离ﻫ3.球面三角形的边角关系4.球面三角形的面积【2课时】ﻫ第三章欧拉公式与非欧几何1.球面上的欧拉公式2.简单多面体的欧拉公式3.欧氏几何与球面几何的比较ﻫ选修4-1第一章直线、多边形、圆(重点)1.全等与相似ﻫ2.圆与直线ﻫ3.圆与四边形【2课时】第二章圆锥曲线ﻫ1.截面欣赏ﻫ2.直线与球、平面与球的位置关系3.柱面与平面的截面ﻫ4.平面截圆锥面5.圆锥曲线的几何性质【3课时】ﻫ选修4-2ﻫ第一章平面向量与二阶方阵ﻫ1平面向量及向量的运算2向量的坐标表示及直线的向量方程ﻫ3二阶方阵与平面向量的乘法ﻫ第二章几何变换与矩阵1几种特殊的矩阵变换2 矩阵变换的性质ﻫ第三章变换的合成与矩阵乘法ﻫ1变换的合成与矩阵乘法2矩阵乘法的性质ﻫ第四章逆变换与逆矩阵1 逆变换与逆矩阵2 初等变换与逆矩阵ﻫ3二阶行列式与逆矩阵4 可逆矩阵与线性方程组第五章矩阵的特征值与特征向量ﻫ1矩阵变换的特征值与特征向量ﻫ2特征向量在生态模型中的简单应用ﻫ选修4-4ﻫ第一章坐标系1 平面直角坐标系2 极坐标系ﻫ3柱坐标系和球坐标系ﻫ第二章参数方程ﻫ1参数方程的概念2 直线和圆锥曲线的参数方程ﻫ3参数方程化成普通方程4平摆线和渐开线ﻫ选修4-5第一章不等关系与基本不等式(重点)l不等式的性质ﻫ2含有绝对值的不等式(难点)3平均值不等式ﻫ4不等式的证明5不等式的应用第二章几个重妻的不等式1柯西不等式ﻫ2排序不等式ﻫ3数学归纳法与贝努利不等式选修4-6第一章带余除法与书的进位制1、整除与带余除法ﻫ2、二进制ﻫ第二章可约性1、素数与合数2、最大公因数与辗转相除法ﻫ3、算术基本定理及其应用ﻫ4、不定方程第三章同余ﻫ1、同余及其应用ﻫ2、欧拉定理还在更新。

北师大版高中数学选修4-2第五章矩阵的特征值与特征向量同步练习(二)

北师大版高中数学选修4-2第五章矩阵的特征值与特征向量同步练习(二)

第五章矩阵的特征值与特征向量同步练习(二)1、设21,λλ是矩阵A 的两个不同的特征值,,是A 的分别属于21,λλ的特征向量,则有与是()A 、线性相关B 、线性无关C 、对应分量成比例D 、可能有零向量2、矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=4121M 的特征值为()A 、3,221-=-=λλB 、3,221=-=λλC 、3,221==λλD 、3,221-==λλ3、矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1001M 的特征值为____________,对应的特征向量为________________。

4、矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2543A 的特征值是_________。

5、给定矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d c b a M ,设矩阵M 存在特征值λ,及其对应的特征向量⎪⎪⎭⎫⎝⎛=y x ,只有当 ________________时,方程组⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----00y x d c b a λλ才可能有非零解。

6、矩阵⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛--123211的特征值是 。

7、当矩阵M 有特征值及对应的特征向量α,即αλα=M ,则有=αn M 。

8、若矩阵A 有特征向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=01和⎪⎪⎭⎫⎝⎛=10,且它们对应的特征值分别为1,221-==λλ,(1)求矩阵A 及其逆矩阵1-A ;(2)求逆矩阵1-A 的特征值及特征向量;(3)对任意向量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=y x ,求100A 和1-A 。

9、自然界生物群的成长受到多种条件因素的影响,比如出生率、死亡率、资源的可利用性与竞争、捕食者的猎杀乃至自然灾害等等。

因此,它们和周边环境是一种既相生又相克的生存关系。

但是,如果没有任何限制,种群也会泛滥成灾。

现假设两个互相影响的种群X ,Y 随时间段变化的数量分别为{}{}n n b a ,,有关系式⎩⎨⎧+=+=++n n n nn n b a b b a a 23211,其中4,611==b a ,试分析20个时段后,这两个种群的数量变化趋势。

矩阵论—特征值和特征向量

矩阵论—特征值和特征向量

矩阵论—特征值和特征向量特征值和特征向量是矩阵论中的重要概念,被广泛应用于各个领域,如数学、物理、工程等。

在这篇文章中,我们将讨论特征值和特征向量的定义、性质以及它们在实际问题求解中的应用。

首先,我们来定义特征值和特征向量。

给定一个n×n的矩阵A,非零向量v被称为矩阵A的特征向量,如果满足以下条件:Av=λv其中,λ为实数,被称为矩阵A的特征值。

注意到,特征向量可以乘以一个非零常数而不改变其性质,因此特征向量通常是被归一化的。

接下来,我们来讨论特征值和特征向量的性质。

首先,特征值可以是实数或复数。

如果特征值是实数,那么对应的特征向量也是实数向量;而如果特征值是复数,那么对应的特征向量是复数向量。

其次,一个矩阵的特征值的个数为其阶数n。

特征向量可以有多个,也可以不存在。

特征向量不唯一,只要是与之相关的非零常数倍数的向量都可以作为特征向量。

此外,特征向量之间是线性无关的。

如果一个矩阵有n个不同的特征值,那么对应的特征向量也是线性无关的,从而可以构成一个线性无关的特征向量组。

特征值和特征向量在许多实际问题中有广泛的应用。

例如,特征值和特征向量可以用于求解线性方程组,并且可以简化矩阵的乘法运算。

一个矩阵可对角化的充要条件是它具有n个线性无关的特征向量,其中$n$为矩阵的阶数。

此外,特征值和特征向量还可以用于矩阵的相似变换。

两个相似矩阵具有相同的特征值,但对应的特征向量可能不同。

相似变换可以将一个矩阵转化成一个相似的矩阵,从而简化矩阵计算的过程。

特征值和特征向量还有一些重要的性质。

例如,对称矩阵的特征值是实数;正交矩阵的特征向量正交;特征值的和等于矩阵的迹,特征值的乘积等于矩阵的行列式。

总结起来,特征值和特征向量是矩阵论中的重要概念,它们不仅具有数学上的意义,还被广泛应用于各个领域的实际问题求解中。

深入理解和应用特征值和特征向量的概念,将有助于我们更好地理解和解决复杂的问题。

人教版高中选修4-22.特征值与特征向量的计算教学设计

人教版高中选修4-22.特征值与特征向量的计算教学设计

人教版高中选修4-22.特征值与特征向量的计算教学设计1. 教学目标1.掌握方阵特征值与特征向量的概念及计算方法。

2.理解特征向量在线性代数中的重要性及应用。

3.能够运用特征值与特征向量求解矩阵对角化和矩阵的幂。

4.提高学生的综合思考能力和解决问题的能力。

2. 教学内容和教学方法2.1 教学内容1.方阵的特征值与特征向量的概念和定义。

2.方阵特征值的求解方法。

3.方阵特征向量的求解方法。

4.特征向量在线性代数中的应用。

5.矩阵对角化和矩阵的幂的求解方法。

2.2 教学方法1.前置知识的引入:复习向量的概念、矩阵的基本概念。

2.通过举例讲解特征值和特征向量的含义、计算方法和性质,并注重与现实问题的联系。

3.采用课堂讲授、案例分析和小组讨论等教学方法,培养学生的综合思考能力和解决问题的能力。

4.鼓励学生自主学习,在课后完成作业,并与同学分享归纳出的经验。

3. 教学流程设计时间教学内容教学方法10 min 引入课堂讲授20 min 特征值的概念与计算方法课堂讲授,案例分析20 min 特征向量的概念与计算方法课堂讲授,案例分析20 min 特征向量的应用课堂讲授,案例分析,小组讨论20 min 矩阵的对角化和矩阵的幂课堂讲授,案例分析10 min 课堂总结课堂讲授4. 教学评估4.1 教学评估方式1.课堂提问:随机抽取学生回答问题。

2.练习与作业:检验学生对特征值和特征向量的掌握程度,收集学生的问题。

3.期末考试:考察学生对本模块知识的整体掌握情况。

4.2 教学评估标准1.能够清楚地解释特征值和特征向量的概念和计算方法。

2.能够熟练地利用特征值和特征向量求解矩阵对角化和矩阵的幂。

3.能够理解并应用特征向量在线性代数中的重要性。

4.能够解决与特征值和特征向量相关的实际问题。

矩阵的特征值与特征向量

矩阵的特征值与特征向量

矩阵的特征值与特征向量矩阵是线性代数中的基本概念之一,它在许多科学领域中都有广泛的应用。

在矩阵中有两个与之相关的重要概念,即特征值和特征向量。

特征值和特征向量是矩阵在线性变换中非常有用的性质,它们可以帮助我们理解和描述线性变换的特点。

本文将重点探讨矩阵的特征值和特征向量的定义、性质以及应用。

1. 特征值与特征向量的定义矩阵A的特征值是指满足方程Av=λv的非零向量v以及对应的常数λ。

其中v是特征向量,λ是特征值。

换句话说,特征向量是矩阵作用后与自身平行(或成比例)的向量,而特征值则表示该向量在作用后的缩放倍数。

2. 计算特征值与特征向量的方法要计算一个矩阵的特征值与特征向量,需要解决特征值问题,即求解方程|A-λI|=0,其中I是单位矩阵。

解这个方程可以得到特征值的集合。

对于每个特征值λ,再解方程(A-λI)v=0,可以得到特征向量的集合。

3. 特征值与特征向量的性质特征值和特征向量有一些重要的性质:- 特征值与特征向量是成对出现的,一个特征值对应一个特征向量。

- 矩阵的特征值与它的转置矩阵的特征值是相同的。

- 对于n阶矩阵,特征值的个数不超过n个。

- 特征向量可以线性组合,线性组合后的向量仍然是对应特征值的特征向量。

4. 特征值与特征向量的应用特征值与特征向量在许多领域都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用:- 特征值分解:通过特征值与特征向量的计算,可以将一个矩阵分解为特征值和特征向量的乘积形式,这在数值计算和信号处理中非常有用。

- 矩阵对角化:特征值与特征向量可以将一个矩阵对角化,使得计算和处理更加简化和高效。

- 特征值的物理意义:在物理学中,特征值可以表示物理系统的某些性质,如量子力学中的能级等。

总结:矩阵的特征值和特征向量是矩阵理论中非常重要的概念。

通过计算特征值与特征向量,可以帮助我们理解和描述线性变换的性质,进行矩阵的对角化处理,以及在数值计算和信号处理中应用。

矩阵的特征值和特征向量是线性代数学习中不可或缺的内容,对于深入理解线性变换和矩阵的性质具有重要的作用。

人教版A版高中数学选修4-2特征值与特征向量

人教版A版高中数学选修4-2特征值与特征向量

而例2中的矩阵
2 1 0 A 1 2 0
1 1 1
由于其3个特征值为1=2=1, 3=3. 对应的特征向量:
1=(1,1,0)T, 2=(0,0,1)T, 3=(1, -1, 1)T线性无关, 所以
1 0 1
取相似变换矩阵P=(1, 2, 3)=
AP=(01, 02,…, 0t, At+1, At+2,…, An) 由于1, 2,…, n线性无关, 所以At+1, At+2,…, An都能由1, 2,…, n线性表示, 所以可以令
AP=(01, 02,…, 0t, At+1, At+2,…, An)
2 1 0 0 0 0
所以, 齐次线性方程组(-E-A)x=0的一个基础解系为:
1=(1, 2, 0)T, 2=(0, 0, 1)T. 1, 2就是属于特征值λ1=λ2=-1的线性无关的特征向量. 对于特征值λ3=2, 由于
3 3 0
2E
-
A


6 2
则由+=0, 而,分别是属于1,2的特征向量, 矛盾.
所以==0, 即k1=k2=…=ks=l1=l2=…=lt=0, 线性无关.
例4 设3阶方阵A的特征值为1, -1, 2, 求|A*+3A-2E|. 解 由于A的特征值都不为0, 故A可逆.而|A|=-2
于是 A*=AA-1=-2A-1. 于是 A*+3A-2E=-2A-1 +3A-2E=(A)
E - B=P-1(E)P- P-1AP=P-1(E - A)P
=P-1E - AP=E -A 注意: 定理6.4的逆命题不成立. 例如矩阵
1

五章矩阵的特征值和特征向量ppt课件

五章矩阵的特征值和特征向量ppt课件

,n
的列(行)
向量都是单位向量且两两正交.
由此可知A的列向量组构成 Rn的 一个标准正交基。
同样的方法,行向量组也是。
例3 判别下列矩阵是否为正交矩阵.
1
1 1
2
1 2 1
1 3 1 2,
1 3 1 2 1
解 (2)由于
1
9 8
8 9 1
4
9 4
1
9 8
9 9
4 9
4 9
9 7 9
1 1
,
e2
2 2
,
,er
r r
,
那么 e1, e2 , , er为W的一个标准正交基 .
上述
由线
性无关
向量
组1
,,
构造
r
出正交
向量组1,, r的过程,称为施密特正交化过程 .
例1 用施密特正交化方法,将向量组
a1 (1,1,1,1)T , a2 (1, 1, 0, 4)T , a3 (3, 5,1, 1)T
9 4
9
所以它是正交矩阵.
2
1
9 8
8 9 1
4
9 4
.
9 9 9
4 9
4 9
7 9
8 9 1
4
9 4
T
1 0
0 1
0 0
9 4
9
9 7
9
0
0
1
提示:此法为 定义法,利用定理3如何证明?
定理2 设A, B皆是n阶正交矩阵,则
1 A 1或1
2 AT 即A1 也是正交矩阵.
A1 x 1 x 故 1是矩阵A 1的特征值, 且x是A 1对应于 1

矩阵的特征值和特征向量的性质和应用

矩阵的特征值和特征向量的性质和应用

矩阵的特征值和特征向量的性质和应用矩阵的特征值和特征向量是矩阵理论中非常重要的概念,它们具有广泛的应用价值和理论意义。

本文将介绍矩阵的特征值和特征向量的性质和应用,包括如何求解特征值和特征向量、它们代表什么、它们的几何意义与应用。

一、矩阵的特征值和特征向量的定义矩阵的特征值和特征向量是矩阵A与具有相同列数的列向量x 相乘后,得到的仍是x的常数倍的非零列向量x所对应的特征值及其对应特征向量。

数学上,若矩阵A在向量x作用下相当于在x方向上只进行了伸缩,即Ax=λx;(式1)其中,λ表示特征值,x表示特征向量。

在式1中,右边的量可以看作把x向量伸缩λ倍,故特征向量x在矩阵作用下只是尺度改变,即特征向量具有确定的方向。

而特征值λ则表示向这个方向的伸缩倍数。

矩阵A有n个特征值λ1,λ2,…,λn,并对应于n个线性无关的特征向量x1,x2,…,xn。

这n个特征向量可以构成向量空间,且这个向量空间是矩阵A的不变子空间,称为A的特征空间。

二、矩阵的特征值和特征向量的求解对于一个n阶方阵A,要求它的特征值和特征向量,可以通过以下步骤:(1)解出特征方程将矩阵A与单位向量x相乘,得到Ax = λx移项得到(A-λE)x = 0其中,E为n阶单位矩阵,0为列全为0的列向量。

在矩阵A减去λE之后,可以用高斯消元法求出矩阵(A-λE)的秩rank,进而解出λ的值。

由于(A-λE)是一个n阶矩阵,因此可以求得n个特征值。

(2)求解特征向量对于每个特征值λi,构造矩阵(A-λiE),对于矩阵(A-λiE),对其进行高斯消元,得到对应的行阶梯形矩阵,这个矩阵的主元位置对应了基础解系的数量。

找出自由未知量,求解出特征向量x。

三、矩阵的特征值和特征向量的应用矩阵的特征值和特征向量在很多领域得到了广泛的应用,例如:线性代数、物理学、机器学习、图像处理、信号处理等等。

1. 线性代数特征值和特征向量在线性代数中被广泛应用。

在矩阵论中,矩阵的对角化涉及到特征向量和特征值。

推荐-高中数学人教A版选修4-2课件第四讲 变换的不变量与矩阵的特征向量 本讲整合

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本讲整合
-1-
知识建构 综合应用
矩阵的特征值������ 特征多项式→特征方程 矩阵的特征向量������ ������������ ������的简单表示 特征向量在实际问题中的应用
知识建构 综合应用
专题一 专题二 专题三 专题四
专题一 矩阵的特征值与特征向量
在一个线性变换的作用下,平面内有一些向量具有“不变 性”——变成了与自身共线的向量,即变成了原来向量的某个倍数, 如果这些向量为非零向量,我们称之为该线性变换的矩阵的特征向
知识建构 综合应用
专题四 转化思想的应用 转化思想就是把待解决或难解决的问题,转化为一类已经解决或 比较容易解决的问题.每一个数学问题都是在不断转化中获得解 决的,本讲中在求Anα时就利用了这种思想.
知识建构 综合应用
专题一 专题二 专题三 专题四
32
9
应用已知 M=
, ������ =
, 求M100α.
13
应用 2 已知矩阵 A=
, 求A-1 的特征值.
2 -1
提示:先求出 A 的逆矩阵 A-1,再求特征值.
13
解:∵A=
, ∴ detA=
1 2
3 -1
= −7.
2 -1
1
∴A-1=
7 2
7
3
7
-
1 7
.
知识建构 综合应用
专题一 专题二 专题三 专题四
x
设 A-1 的特征值为 λ,特征向量为 ξ=
∴t1=2,t2=1.
知识建构 综合应用
专题一 专题二 专题三 专题四
1 ∴α=2 +
2 = 2ξ1+ξ2.
1
-3
∴A4α=A4(2ξ1+ξ2)=2A4ξ1+A4ξ2=2× ������14������1 + ������42������2 = 2 × 1 ×

苏教版高中数学选修4-2 2.5特征值和特征向量_学案2(无答案)

苏教版高中数学选修4-2 2.5特征值和特征向量_学案2(无答案)

特征值与特征向量【学习目标】1.矩阵特征值和特征向量的概念。

2.矩阵的特征值和特征向量的求法。

【学习过程】一、知识梳理1.设矩阵A =a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,如果___________________________________________________,那么λ称为是矩阵A 的一个特征值,而α称为____________________的一个特征向量.2.如果向量α是属于特征值λ的一个特征向量,那么属于特征值λ的特征向量有_____个,它的一般形式是___________,(k∈R 且k ≠0).3.设A = a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是一个二阶矩阵,λ∈R ,()f λ=_______________称为A 的特征多项式.4.设12,λλ是二阶矩阵A 的特征多项式的两个不相等的实数根,12,αα分别为12,λλ对应的特征向量,则向量12,αα的关系一定是____________的(填“共线”或“不共线”).5.设矩阵 A =a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,i α是矩阵A 的属于特征根(1,2)i i λ=的任意一个特征向量,设12m n β=+αα,则k βA =______________________二、例题讲解例1 求出矩阵A = 1001-⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征值和特征向量.例2 已知M = 1221⎡⎤⎢⎥⎣⎦,17β=⎡⎤⎢⎥⎣⎦,试计算50βM .例 3 给定矩阵A = 3212,14B ⎡⎤⎢⎥⎣⎦=-⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(1)求A 的特征值12,λλ及对应的特征向量12,αα; (2)求4B A .三、练习巩固1. 求矩阵3452⎡⎤⎢⎥⎣⎦的特征值及其对应的所有特征向量.2.已知二阶矩阵A 的属于特征值 - 1的一个特征向量为13-⎡⎤⎢⎥⎣⎦,属于特征值3的一个特征向量为11⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求矩阵A .3.已知矩阵M = 221a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,其中a∈R ,若点P(1,- 2)在矩阵M 的变换下得到点P′ ( - 4,0).(1)求实数a 的值; (2) 求矩阵M 的特征值及其对应的特征向量.。

矩阵的特征值及特征向量 文档全文预览

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本文首先介绍了特征值与特征向量的基本概念和性质,随后详细阐述了特征值与特征向量的求法。通过多个例题,展示了如何求解矩阵的特征值和特征向量,包括构建特征方程、求解特征值、找到对应的特征向量等步骤。此外,还深入ห้องสมุดไป่ตู้讨了相似矩阵与相似变换的概念、性质,以及如何利用相似变换将方阵对角化。对角化过程可以大大简化对矩阵的各种运算,其方法是通过相似变换,先将矩阵变成与之等价的对角矩阵,再对对角矩阵进行运算。本文不仅提供了丰富的理论知识,还通过大量的例题和解答,使读者能够更深入地理解和掌握特征值与特征向量的求法,以及相似矩阵与相似变换的相关知识。

人教版高中选修4-22.特征向量在实际问题中的应用教学设计

人教版高中选修4-22.特征向量在实际问题中的应用教学设计

人教版高中选修4-22.特征向量在实际问题中的应用教学设计
一、教学目标
1.1 知识目标
•掌握特征值和特征向量的基本概念和性质;
•理解特征值与特征向量的关系;
•理解特征向量在实际问题中的应用。

1.2 能力目标
•培养学生的数学建模能力;
•提高学生的计算和思维能力;
•培养学生的解决实际问题的能力。

二、教学重点与难点
2.1 教学重点
•掌握特征值与特征向量的基本概念和性质;
•理解特征向量在实际问题中的应用。

2.2 教学难点
•培养学生的数学建模能力;
•提高学生的计算和思维能力;
•培养学生的解决实际问题的能力。

三、教学内容及教学方法
3.1 教学内容
1.特征值与特征向量的基本概念和性质;
2.特征向量在实际问题中的应用。

3.2 教学方法
1.讲授与演示相结合的方法;
2.课堂讨论和活动。

四、教学计划
时间教学内容教学方法
第一课时特征值、特征向量的概念和计算方法讲授
第二课时特征值、特征向量的性质及其应用讲授与演示相结合第三课时特征向量在实际问题中的应用(一)活动和讨论
第四课时特征向量在实际问题中的应用(二)活动和讨论
第五课时综合运用活动和讨论
五、教学评价
本课程的评价应基于以下几个方面:
5.1 学生的反应
学生认为本课程的内容和教学方法是否有启发性和主题;
5.2 学生的学情
学生的学习表现、学习成果以及教师评分等考核唯一的标准;
5.3 教学反思
教师评估自己在此节课教学中查漏补缺以及自我提升的程度。

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高中数学A 选修4选修42第五章矩阵的特征值与特征向量2特征向量在生态模型中的简单应. 试题 2019.091,在三角形ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若B c aC b c o s )2(c o s -=(1)求∠B 的大小;(2)若,4,7=+=c a b 求三角形ABC 的面积.2,某项赛事,需要进行综合素质测试,每位参赛选手需回答3个问题,组委会为每位选手都备有10道不同的题目以供选择,其中有6道艺术类题目,2道文学类题目,2道体育类题目.测试时,每位选手从给定的10道题中不放回地随机抽取3次,每次抽取一道题,回答完该题后,再抽取下一道题目作答.(1)求某选手在3次抽取中,只有第一次抽到的是艺术类题目的概率; (2)求某选手至少抽到一道体育类题目的概率.3,已知集合{},1,21|,1,log |2⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧>⎪⎭⎫⎝⎛==>==x y y B x x y y A x,则A B 等于 ( ) A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<210|y y B.{}10|<<y y C.⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<121|y yD.⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|y y4,设函数()y f x =的反函数为1()y f x -=,且(21)y f x =-的图像过点1(,1)2,则1()y f x -=的图像必过点( ) A.1(,1)2 B.1(1,)2 C.(1,0) D.(0,1)5,已知{}n a 为等差数列,若11101,a a <-且它的前n 项和n S 有最大值,那么当S n 取得最小正值时,n =( ) A .11 B .19 C .20 D .216,直线l 过点0)且与双曲线222x y -=仅有一个公共点,这样的直线有( )A .1 条B .2条C .3条D .4条7,过双曲线M:2221y x b -=的左顶点A 作斜率为1的直线l ,若l 与双曲线M 的两条渐近线分别相交于B 、C,且|AB|=|BC|,则双曲线M 的离心率是 ( )。

328,若函数)1,0( )2(log )(2≠>+=a a x x x f a 在区间)21,0(内恒有()0f x >,则()f x 的单调递增区间为 ( )A .)41,(--∞ B .),41(+∞-C .(0,)+∞D .)21,(--∞9,将函数sin(2)3y x π=+的图象经怎样平移后所得的图象关于点(,0)12π-中心对称 ( )A .向左平移12πB .向左平移6πC .向右平移12πD .向右平移6π10,已知数列{}n a 满足11a =,22a =-,21)n na n N a ++=-∈(,则该数列前26项和为( )A .0B . -1C .-8D .-1011,已知点P 是椭圆221(0,0)168x y x y +=≠≠上的动点,12,F F 为椭圆的两个焦点,O 是坐标原点,若M 是12F PF ∠的角平分线上一点,且10FMMP =,则OM 的取值范围是( )A .[0,3]B .(0,22)C .D .[0,4]12,已知函数)1(log )(+=x x f a 的定义域和值域都是[0,1],则a 的值是13,已知||2||0a b =≠,且关于x 的方程2||0x a x a b ++⋅=有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是14,与双曲线221169x y -=有共同的渐近线,且经过点)3,32(-的双曲线的一个焦点到一条渐近线的距离等于15,已知椭圆12222=+b y a x (0>>b a ),A 为左顶点,B 为短轴一顶点,F 为右焦点且BF AB ⊥,则这个椭圆的离心率等于_________.16,已知()|1||2|g x x x =---,若关于x 的不等式2()1()g x a a x R ≥++∈的解集为空集,则实数a 的取值范围是17,如果直线1+=kx y 与圆0422=-+++my kx y x 相交于N M 、两点,且点N M 、关于直线0=+y x 对称,则不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥≤-≥+-0001y my kx y kx 所表示的平面区域的面积为_______18,已知,,A B C 是三角形ABC ∆三内角,向量()()1,3,cos ,sin m n A A =-=,且1m n ⋅=.(1)求角A ; (2)若221sin 23cos sin BB B +=--,求tan B .19,设各项为正数的等比数列{}n a 的首项211=a ,前n 项和为n S ,且)12(21020103010=++-S S S 。

(1)求{}n a 的通项; (2)求{}n nS 的前n 项和n T 。

20,随着国家政策对节能环保型小排量车的调整,两款1.1升排量的Q 型车、R 型车的销量引起市场的关注。

已知2006年1月Q 型车的销量为a 辆,通过分析预测,若以2006年1月为第1月,其后两年内Q 型车每月的销量都将以1%的比率增长,而R 型车前n 个月的销售总量T n 大致满足关系式:T n =228a(1. 012n -1).(1)求Q 型车前n 个月的销售总量S n 的表达式;(2)比较两款车前n 个月的销售总量S n 与T n 的大小关系;(3)试问从第几个月开始Q 型车的月销售量小于R 型车月销售量的20%,并说明理由.(参考数据5 1.094.5828≈ lg1.098.66lg1.01≈)试题答案1, 解:(1)由已知及正弦定理可得:、C B B A C B sin cos cos sin 2cos sin -=)sin(sin cos cos sin cos sin 2C B C B C B B A +=+=∴又在三角形ABC 中,0sin )sin(≠=+A C B21cos ,sin cos sin 2==∴B A B A 即,3π=B(2)ac c a B ac c a b -+=∴-+==222227,cos 27 又ac c a c a 216)(222++==+ B ac S ac ABC sin 213=∴=∴∆ 即43323321=⋅⋅=∆ABC S2, (1)从10 道不同的题目中不放回地随机抽取3次,每次只抽取1道题,抽法总数为,1819110C C C 只有第一次抽到艺术类数目的抽法总数为,131416C C C1011819110131416==∴C C C C C C P(2)抽到体育类题目的可能取值为0,1,2则151)2(,157)1(,157)0(18191102218231819110171812131819110161718=========C C C A C C P C C C C C C C P C C C C C C P ξξξ∴ξ的分布列为从而有5152151150=⨯+⨯+⨯=ξE 3, A 4, C 5, B 6, C 7, A 8, D 9, C 10, D11, B 12, 213, [,]3ππ14, 215, 215-16, ),0()1,(+∞--∞17, 4118, 解:(1)∵1m n ⋅= ∴(()cos ,sin 1A A -⋅= cos 1A A -=12sin cos 12A A ⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭,1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,∵50,666A A ππππ<<-<-<∴66A ππ-= ∴3A π=. (2)由题知2212sin cos 3cos sin B BB B +=--,整理得22sin sin cos 2cos 0B B B B --=. ∴cos 0B ≠ ∴2tan tan 20B B --=,∴tan 2B =或tan 1B =-.而tan 1B =-使22cos sin 0B B -=,舍去 ∴tan 2B =.∴()tan tan C A B π=-+⎡⎤⎣⎦()tan A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--== 19, 解:(Ⅰ)由 0)12(21020103010=++-S S S 得 ,)(21020203010S S S S -=-即,)(220121*********a a a a a a +++=+++可得.)(22012112012111010a a a a a a q +++=+++⋅因为0>n a ,所以 ,121010=q 解得21=q ,因而 .,2,1,2111 ===-n q a a n n n(Ⅱ)因为}{n a 是首项211=a 、公比21=q 的等比数列,故.2,211211)211(21n n n n n n n nS S -=-=--=则数列}{n nS 的前n 项和),22221()21(2n n nn T +++-+++= ).2212221()21(212132++-+++-+++=n n n nn n T前两式相减,得 122)212121()21(212+++++-+++=n n n n n T 12211)211(214)1(++---+=n n n n n 即 .22212)1(1-+++=-n n n n n n T20, (2)2100(1.011)228(1.011)n n n n S T a a -=---32100(1.011)228(1.011)(1.011)228(1.011)(1.01)57n n n n n a a a =---+=--⋅+.又321.0110,1.010,57n n n n S T ->+>∴<(3)记Q 、R 两款车第n 个月的销量分别为na 和nb ,则11.01n n a a -=⨯当n ≥2时,2221228(1.011)228(1.011)n n n n n b T T a a --=-=---22222228(1.011) 1.01 4.58281.01n n a a --=⨯-⨯=111b 4.5828(2280.0201a),20%b a a =⨯⨯<或显然当n ≥2时,若122120%, 1.01 4.5828 1.015n n n n a b a a --<⨯⨯<⨯⨯ 2(1)1155lg1.091.01 1.01,1.01 1.09,18.664.5828 4.5828lg1.01n n n n --->⨯>≈->≈∴n ≥10,即从第10个月开始,Q 型车月销售量小于R 型车月销售量的20%。

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