[发明专利]一种线性变换原理演示装置

说明书

本发明涉及一种线性变换原理演示装置，包括展示板、旋转框和展示箭头,所述旋转框铰接在展示板前表面，所述展示箭头连接在旋转框的前表面上，展示板的前表面设置有二维坐标系线条，所述旋转框是多个横杆和多个竖杆相互铰接构成的网格状框架，旋转框的中心点和展示板的原点处铰接，除旋转框的中心点之外的横杆和竖杆的铰接处均设置有第一通孔，所述第一通孔内设置有第一连杆，所述旋转框的中心点和展示板的原点铰接处分别设置有第二通孔，所述第二通孔内设置有第二连杆，展示箭头由起始块、弹性带和箭头体组成，起始块和箭头体之间连接弹性带，目的是解决现有技术中高等数学中的线性变换不容易直观演示，学生不容易理解线性变换原理的问题。

技术领域

本发明涉及教具技术领域 ，具体涉及一种线性变换原理演示装置。

背景技术

线性映射，是从一个向量空间V到另一个向量空间W的映射且保持加法运算和数量乘法运算，而线性变换是线性空间V到其自身的线性映射。

矩阵乘的意义，其实就是输入一个向量，经过某个函数（矩阵）之后，输出成为另外一个向量。变换就是意味着，将原来的向量运动（变换）到另一个地方。而线性变换，也就是在变换的基础上，再加一个条件，线性的，也就是原来的一条直线，在变换了之后还应该是直线，原点保持固定。

高等数学中的线性变换概念抽象，不容易理解，教师主要是运用板书讲解线性变换的内容，不能很直观的演示线性变换的原理，学生不容易理解，容易失去学习的兴趣。

发明内容

针对现有技术中高等数学中的线性变换不容易直观演示，学生不容易理解线性变换原理的问题，提供一种线性变换原理演示装置，直观演示线性变换的原理，方便学生理解。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种线性变换原理演示装置，包括展示板、旋转框和展示箭头,所述旋转框铰接在展示板前表面，所述展示箭头连接在旋转框的前表面上；

所述展示板的前表面设置有二维坐标系线条，所述二维坐标系线条包括原点、X轴线条和Y轴线条，所述X轴线条是水平轴，所述Y轴线条是和X轴线条正交的竖直轴，所述原点是X轴线条和Y轴线条相交的点；

所述旋转框是多个横杆和多个竖杆相互铰接构成的网格状框架，所述横杆与竖杆的每一个相交处均铰接，所述旋转框中部的横杆中心和竖杆中心的相交处为旋转框的中心点，旋转框的中心点和展示板的原点处铰接，当所述横杆呈水平状态并且横杆与竖杆相互垂直时，旋转框中部的横杆和X轴线条前后对应，旋转框中部的竖杆和Y轴线条前后对应，除旋转框的中心点之外的横杆和竖杆的铰接处均设置有前后相对应的第一通孔，所述第一通孔内设置有穿装在横杆和竖杆内的第一连杆，所述第一连杆的两端外侧分别有卡在横杆和竖杆外侧（此处外侧分别指横杆的前面外侧和竖杆的后面外侧）的前部圆柱体和后部圆柱体，所述旋转框的中心点和展示板的原点铰接处分别设置有前后相对应的第二通孔，所述第二通孔内设置有穿装在旋转框的中心点和展示板的原点内的第二连杆，所述第二连杆的两端外侧分别有卡在横杆和展示板外侧（此处外侧分别指横杆的前面外侧和展示板的后面外侧）的中心前部圆柱体和中心后部圆柱体；

所述展示箭头由起始块、弹性带和箭头体组成，所述起始块上设置有套在中心前部圆柱体外周的第一安装孔，所述箭头体上设置有套在除旋转框的中心点之外的任意一个横杆和竖杆的铰接处的前部圆柱体外周的第二安装孔，起始块和箭头体之间连接弹性带。

进一步地，所述展示板为铁制的正方形板体。

进一步地，所述旋转框的4个角的铰接处的后部圆柱体背面设置有磁铁。

进一步地，所述磁铁的背面紧贴在展示板的前表面上。

进一步地，所述箭头体是三角形板体，所述三角形板体的顶点方向与起始块连接弹性带的结合处向弹性带连接箭头体的结合处的延伸方向相同。