Лекция по математике.Раздел 1. Линейная алгебра. Тема: Матрицы и опрделители. Занятие №2.
план-конспект урока по алгебре (11 класс) по теме

Елена Александровна Пархоменко

Лекция по математике.Раздел 1. Линейная алгебра. Тема: Матрицы и опрделители. Занятие №2.

Скачать:


Предварительный просмотр:

Раздел 1. Линейная алгебра

Тема 1.1. Матрицы и определители

Урок №2.

Тема: Определители квадратных матриц. Свойства определителей.

Цель: приобретение базовых знаний в области фундаментального раздела математики – линейной алгебры. Изучить понятие определителя, методов его вычисления.

Задачи: 

• развитие творческого профессионального мышления;

• познавательная мотивация;

• овладение языком науки, навыки оперирования понятиями;

• овладение умениями и навыками постановки и решения задач;

• углубление теоретической и практической подготовки;

• развитие инициативы и самостоятельности студентов.

Вид занятия: Семинар комбинированного типа

Ход занятия.

1.Формулирование темы занятия, пояснение связи темы с другими темами учебной дисциплины;

2.Проверка готовности студентов к занятию;

3.Проведение непосредственно занятия согласно тематике и в соответствии с рабочей программой дисциплины:

Изучить теоретический материал по теме «Определители .Вычисление определителей».

Рассмотреть примеры решения типовых заданий.

Ответить на контрольные вопросы.

1.Организационный момент.

2.Проверка домашнего задания.

3. Изучение нового материала.

Создание проблемной ситуации при постановке темы, цели и задач лекции.

В школьном курсе алгебры 7 – 9 классов рассматриваются различные способы решения систем линейных уравнений: метод подстановки, метод сложения, метод двойного сложения, графический метод, метод сравнения. Возникает вопрос, а существуют ли какие-либо другие способы решения данных систем. Действительно, кроме методов, изучаемых в школе, существуют и другие, доступные для учащихся старших классов методы решения систем линейных уравнений: метод Крамера, метод Гаусса, матричный метод. Эти методы способствуют развитию внимания, памяти. При применении этих методов встречаются новые понятия: «матрица», «определитель», «минор», «дополнение». Возникает необходимость уметь вычислять определители, миноры, дополнения.

Что же такое определитель, как его можно вычислить?

Обозначение:   (детерминант). Они существуют у квадратных матриц.

Определение 1. Определителем второго порядка  называется выражение

Определение 2. Определителем третьего порядка   называется выражение

Есть другие способы для нахождения определителя третьего порядка.

1.  =

где   - элементы определителя,

  - миноры элементов а1,  b1, c1

Минором Мij  какого – либо элемента аij  определителя  порядка n называется   определитель  порядка  n – 1,  полученный из  вычерчиванием  i– й строки и  j – го столбца.

2.  

Определитель III порядка можно найти по схеме:

+                                   -

                                   

                                                     

                                  +     +    +

3.  =

                                     -     -     -

                                   

 Для нахождения определителя III порядка можно использовать две теоремы.

Пусть задан определитель:

Теорема 1.Определитель равен сумме произведений элементов какой – либо строки на их алгебраические дополнения, т. е.

                 

Теорема 2. Определитель равен сумме произведений элементов какого – либо столбца на их алгебраические дополнения, т.е.

         

Эти теоремы облегчают вычисления определителя, когда среди элементов есть нули.

Пример: Найти определитель  

Решение:  Воспользуемся формулой (2) теоремы 1.

     

Проверим, найдём этот же определитель способом 3.

Определителем четвёртого порядка    называется

 

выражение   где  A1, B1, C1, D1  - алгебраические дополнения элементов  a1, b1, c1, d1.

4.Закрепление изученного материала. Решение задач.

1. Вычислить данный определитель  четвёртого порядка с помощью разложения по строке или столбцу:    

                                           

 Решение. Удобнее всего делать разложение по строке или столбцу, в которых встречается наибольшее число нулевых элементов. В данном случае – это четвёртый столбец.

Полученные в итоге два определителя третьего порядка вычислим тем же методом. В определителе  нулевых элементов нет, поэтому можно выбрать для разложения любой из столбцов, например, первый. В  единственный нулевой элемент находится на пересечении первого столбца со второй строкой. Для разнообразия будем разлагать  по второй строке:

     

         

2.  Используя метод обращения в нуль всех, кроме одного, элементов строки или столбца вычислить определитель матрицы

                                         

Решение. Будем занулять все, кроме первого, элементы первой строки. С этой целью вычтем из второго, третьего и четвёртого столбцов первый столбец, умноженный соответственно на 2, 3 и 4. Получим

             

Представленный в таком виде определитель разложим по первой строке:

Определитель третьего порядка, к которому свёлся исходный определитель, будем вычислять тем же способом. Вычтем из второго и третьего столбцов первый столбец, умноженный соответственно на 2 и 7. Получим (попутно вынося общие множители из столбцов)

               

3. Используя метод приведения к треугольному виду вычислить определитель из примера 2.

Решение. Воспользуемся видом определителя , который получился после процедуры зануления всех элементов (кроме первого) первой строки:

                                       .

Далее с помощью второго столбца занулим элементы второй строки, кроме первых двух, для чего вычтем из третьего и четвёртого столбцов

второй столбец, умноженный соответственно на 2 и 7. Получим (попутно вынося общие множители из столбцов)

Наконец, вычтем третий столбец из четвёртого, в результате чего определитель сведётся к треугольному виду, величина которого равна произведению элементов главной диогонали:                 .

5.Итог занятия. Рефлексия.

6.Домашнее задание. Учить определения, составить опорную схему конспекта. Выполнить упражнения:

Используя свойства определителей, вычислить следующие определители:

1.             2.            

3.

 4.                             

5.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Урок-соревнование по алгебре. Тема:"Линейная функция"

На данном уроке в увлекательной форме обобщается и систематизируется материал по теме "Линейная функция". Проведение нестандартных уроков активизирует познавательную мотивацию учащихся, повышает интер...

Лекция по математике. Раздел 1. Линейная алгебра. Тема: Матрицы и определители.Занятие №3.

Лекция по математике. Раздел 1. Линейная алгебра. Тема: Матрицы и определители.Занятие №3....

тест, 7 класс, алгебра,тема:"Линейная функция"

Составлено 25 заданий с вариантами ответов и указан верный ответ....

Тематический тренажер для подготовки к ГИА в 2014 г. по математике 9 класс. Тематические тренировочные задания. Отработка заданий: модуль «Алгебра» Тема№2 «Решение линейных уравнений»

Представляю вашему вниманию очередной тематический тренажер для подготовки к ГИА в 2014г по алгебре по теме "Решение линейных уравнений". Подобраны упражнения, которые соответствуют типовым заданиям К...

Лекции по математике. Раздел "Функции", 1 курс СПО

Лекции по математике. Раздел "Функции" для студентов 1 курса СПО...

Методическая разработка практического занятия по теме "Матрицы и определители"

Методическая разработка практического занятия по теме "Матрицы и определители" для студентов колледжа по дисциплине Математика, для специальности "Спорт". Задания на выполнение дей...