[实用新型]一种用于演示行列变换的辅助工具

说明书

一种用于演示行列变换的辅助工具，涉及一种数学教具。本实用新型为了解决板书式演示行列式或矩阵的行列变换存在耗费时间比较长的问题。本实用新型的变换板能够通过磁铁吸盘吸附在底板上；变换板上、与设有磁铁吸盘相对的面上设有若干挂钩孔，若干挂钩孔位于一条直线上，且间距相等；板书块的一个侧面边的中心处设有挂钩；板书块通过挂钩挂在变换板的挂钩孔内；板书块的内部设有配重块，配重块的重心与挂钩根部的连线与板书块的中心轴平行，配重块的重心与挂钩根部的连线和板书块的中心轴所成的面与配重块挂在变换板上时朝向变换板的面垂直；且配重块靠近与设有挂钩侧面相对的侧面。本实用新型适用于行列式或矩阵中行列元素变换的演示。

技术领域

本实用新型涉及一种数学教具，具体涉及一种演示矩阵行列变换的工具。

背景技术

在线性代数中行列式和矩阵是非常重要的部分，尤其是矩阵变换。一般为了直观演示行列式变换或者矩阵的行变换、列变换和矩阵的转置，都是教师以板书的形式进行演示，即老师通过在黑板上书写进行演示。例如：行列式的行变换演示，需要老师将需要变换的两行元素擦掉，然后在互换的位置重新书写。或者，矩阵的转置演示，需要老师将矩阵的行和列擦去，然后将列上的元素写在行中，将行中的元素擦去写在列中。虽然这样演示更加直观，能够让学生有更加直观的感受和理解，但是这种演示方式花费的时间比较长、效率比较低，尤其是针对元素比较多的行列式或矩阵，问题更加明显。

实用新型内容

本实用新型为了解决板书式演示行列式或矩阵的行列变换存在耗费时间比较长的问题。

一种用于演示行列变换的辅助工具，包括底板1、多个变换板2和多个板书块5；

底板1为铁板或者底板内部设有磁铁；

变换板2的一个面上设有两个磁铁吸盘3，变换板2能够通过磁铁吸盘3吸附在底板1上；变换板2上、与设有磁铁吸盘3相对的面上设有若干挂钩孔4，若干挂钩孔4位于一条直线上，且间距相等；

板书块5的一个侧面边的中心处设有挂钩6；板书块5通过挂钩6挂在变换板的挂钩孔4内；

板书块5的内部设有配重块7，配重块7的重心与挂钩6根部的连线与板书块的中心轴平行，配重块7的重心与挂钩6根部的连线和板书块的中心轴所成的面与配重块挂在变换板上时朝向变换板的面垂直；且配重块7靠近与设有挂钩侧面相对的侧面。

进一步地，针对所述的板书块，板书块上、与变换板相对的面为白色，用于书写或者粘贴行列式、矩阵的元素。

进一步地，所述底板1板面上设有多条横线和纵线，横线和纵线相交构成矩形网格。

进一步地，所述变换板2上、与每个挂钩孔相对应的位置上设有矩形框。

本实用新型具有以下有益效果：

在使用本实用新型时，可以十分方便演示矩阵或者行列式的行和列的变换。以矩阵转置进行演示时，只要直接将行对应的变换板竖过来，变换板上的板书块在配重块重力的作用下自动沿着挂钩的悬挂点旋转，在整体上体现为行元素变成列元素，实现矩阵的转置，利用本实用新型完成矩阵的转置，花费的时间不会超过1秒/行元素，即使每行的元素增加很多，也不会在行转列的过程中增加时间，相比现有的板书书写的演示方式，效率成数倍增长。

附图说明

图1为底板和变换板的结构示意图；

图2为变换板设置磁铁吸盘对应面的示意图；

图3为变换板设置挂钩孔对应面的示意图；

图4为板书块的示意图；

图5为图4的侧视图；

图6为挂有板书块的变换板作为行元素使用时的示意图；