阅读说明：本技术 一种线性代数演示装置 (Linear algebra presentation device ) 是由 马玉秋 盛晓娜 赵鹏飞 于 2020-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及数学领域,更具体的说是一种线性代数演示装置,包括半框、双螺纹螺杆、限位环、滑片、滑轨座、侧座和梯形滑轨,本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。所述滑轨座的上侧设置有梯形滑轨,滑轨座的左右两端均固定连接有侧座,双螺纹螺杆左右两部分的螺纹旋向相反,双螺纹螺杆的左右两端分别转动连接在两个侧座上,双螺纹螺杆的左右两端均固定连接有限位环,两个限位环分别与两个侧座的外侧贴合,半框左右各设置有一个,两个半框的下侧均固定连接有滑片,两个滑片均滑动连接在梯形滑轨上,双螺纹螺杆的左右两端通过螺纹分别与两个滑片相配合。(The invention relates to the field of mathematics, in particular to a linear algebra demonstration device which comprises a half frame, a double-thread screw, a limiting ring, a sliding sheet, a sliding rail seat, a side seat and a trapezoidal sliding rail. The upside of slide rail seat is provided with trapezoidal slide rail, the equal fixedly connected with side seat in both ends about the slide rail seat, the screw thread of two parts is to opposite about the double thread screw rod, the both ends are rotated respectively and are connected on two side seats about the double thread screw rod, the equal fixedly connected with spacing ring in both ends about the double thread screw rod, two spacing rings respectively with the outside laminating of two side seats, respectively be provided with one about half frame, the equal fixedly connected with gleitbretter of downside of two half frames, the equal sliding connection of two gleitbretters is on trapezoidal slide rail, both ends cooperate with two gleitbretters respectively through the screw thread about the double thread screw rod.)

一种线性代数演示装置

技术领域

本发明涉及数学领域，更具体的说是一种线性代数演示装置。

背景技术

线性代数是数学的一个分支，它的研究对象是向量，向量空间，线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题；因而，线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中；通过解析几何，线性代数得以被具体表示。线性代数的理论已被泛化为算子理论。由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型，使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。传统的线性代数演示装置无法在行列式和矩阵之间切换。

发明内容

本发明提供一种线性代数演示装置，其有益效果为本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。

本发明涉及数学领域，更具体的说是一种线性代数演示装置，包括半框、双螺纹螺杆、限位环、滑片、滑轨座、侧座和梯形滑轨，本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。

所述滑轨座的上侧设置有梯形滑轨，滑轨座的左右两端均固定连接有侧座，双螺纹螺杆左右两部分的螺纹旋向相反，双螺纹螺杆的左右两端分别转动连接在两个侧座上，双螺纹螺杆的左右两端均固定连接有限位环，两个限位环分别与两个侧座的外侧贴合，半框左右各设置有一个，两个半框的下侧均固定连接有滑片，两个滑片均滑动连接在梯形滑轨上，双螺纹螺杆的左右两端通过螺纹分别与两个滑片相配合。

所述线性代数演示装置还包括凸柱和松紧带，每个半框外侧的上下两端均固定连接有凸柱，松紧带的两端分别系在其中两个凸柱上。

所述线性代数演示装置还包括侧板条、中括号棱、齿轮、底轴、固定座和直线棱，两个半框的下部均固定连接有固定座，侧板条左右各设置有一个，每个侧板条的前后两侧分别设置有中括号棱和直线棱，两个侧板条的下端均固定连接有齿轮，两个齿轮的下端均固定连接有底轴，两个底轴分别转动连接在两个固定座上，两个半框均位于两个侧板条之间。

所述线性代数演示装置还包括前柱、中滑杆、中连杆、方柱、齿条和横圆柱，两个固定座的前侧均固定连接有前柱，两个前柱上均在前后方向上滑动连接有方柱，两个方柱的外端均固定连接有齿条，两个齿条分别与两个齿轮的外侧啮合传动，中滑杆在前后方向上滑动连接在滑轨座的中部，中滑杆与滑轨座之间通过螺钉压紧的方式固定，中连杆的下端固定连接在中滑杆的前端，横圆柱的中部固定连接在中连杆的上部，横圆柱的左右两端分别在左右方向上滑动连接在两个方柱上。

所述线性代数演示装置还包括底座，滑轨座固定连接在底座的上侧。

所述线性代数演示装置还包括L形架、横向杆和横橡胶条，L形架的下端固定连接在底座上，横向杆的左端固定连接在L形架的上部，横向杆的上侧粘接有横橡胶条，横向杆位于两个半框的后侧。

所述线性代数演示装置还包括滑块、竖向杆、竖橡胶条和放置座，滑块滑动连接在横向杆上，滑块的下端固定连接有竖向杆，竖向杆上滑动连接有多个放置座，竖橡胶条的上部固定连接在滑块上，多个放置座的后侧均压在竖橡胶条的前侧。

所述线性代数演示装置还包括方槽、数字板和方插块，放置座的前侧设置有方槽，数字板的后侧固定连接有方插块，方插块插接在方槽上。

所述线性代数演示装置还包括凸板和螺纹杆，放置座的后侧固定连接有凸板，螺纹杆横向穿过凸板，螺纹杆的左右两端均通过螺纹连接有螺母。

所述方槽内设置有磁铁，方插块的材料为铁。

本发明一种线性代数演示装置的有益效果为：

本发明一种线性代数演示装置，本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。旋动双螺纹螺杆转动时可以带动两个滑片相互靠近或者远离，进而带动两个半框相互靠近或者远离，由于线性代数中行列式行数等于列数，而矩阵行数不一定等于列数，所以在演示行列式时将两个半框调整为组成一个正方形，演示矩阵时根据矩阵的行数和列数将两个半框调整为长方形，使得本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种线性代数演示装置的整体结构示意图一；

图2为本发明一种线性代数演示装置的整体结构示意图二；

图3为半框的结构示意图；

图4为侧板条的结构示意图一；

图5为侧板条的结构示意图二；

图6为滑轨座的结构示意图；

图7为中滑杆的结构示意图；

图8为横向杆的结构示意图一；

图9为横向杆的结构示意图二。

图中：半框1；凸柱101；松紧带102；双螺纹螺杆103；限位环104；滑片105；侧板条2；中括号棱201；齿轮202；底轴203；固定座204；前柱205；直线棱206；滑轨座3；侧座301；梯形滑轨302；L形架303；底座304；中滑杆4；中连杆401；方柱402；齿条403；横圆柱404；横向杆5；横橡胶条501；滑块502；竖向杆503；竖橡胶条504；放置座505；凸板506；方槽507；数字板508；方插块509；螺纹杆6。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体实施方式一：

下面结合图1-9说明本实施方式，本发明涉及数学领域，更具体的说是一种线性代数演示装置，包括半框1、双螺纹螺杆103、限位环104、滑片105、滑轨座3、侧座301和梯形滑轨302，本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。

所述滑轨座3的上侧设置有梯形滑轨302，滑轨座3的左右两端均固定连接有侧座301，双螺纹螺杆103左右两部分的螺纹旋向相反，双螺纹螺杆103的左右两端分别转动连接在两个侧座301上，双螺纹螺杆103的左右两端均固定连接有限位环104，两个限位环104分别与两个侧座301的外侧贴合，半框1左右各设置有一个，两个半框1的下侧均固定连接有滑片105，两个滑片105均滑动连接在梯形滑轨302上，双螺纹螺杆103的左右两端通过螺纹分别与两个滑片105相配合。旋动双螺纹螺杆103转动时可以带动两个滑片105相互靠近或者远离，进而带动两个半框1相互靠近或者远离，由于线性代数中行列式行数等于列数，而矩阵行数不一定等于列数，所以在演示行列式时将两个半框1调整为组成一个正方形，演示矩阵时根据矩阵的行数和列数将两个半框1调整为长方形，使得本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。

具体实施方式二：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括凸柱101和松紧带102，每个半框1外侧的上下两端均固定连接有凸柱101，松紧带102的两端分别系在其中两个凸柱101上。当松紧带102的一端系在其中一个半框1的上端，松紧带102的另一端系在另一个半框1的下端，这时松紧带102形成的直线位置就是行列式对角线上的数字，便于观察找出行列式对角线上的一排数字。

具体实施方式三：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括侧板条2、中括号棱201、齿轮202、底轴203、固定座204和直线棱206，两个半框1的下部均固定连接有固定座204，侧板条2左右各设置有一个，每个侧板条2的前后两侧分别设置有中括号棱201和直线棱206，两个侧板条2的下端均固定连接有齿轮202，两个齿轮202的下端均固定连接有底轴203，两个底轴203分别转动连接在两个固定座204上，两个半框1均位于两个侧板条2之间。线性代数中矩阵的左右两侧为中括号，行列式的左右两侧为竖线，进而在演示矩阵时使得两个中括号棱201朝向前方，演示行列式时使得两个直线棱206朝向前方，便于从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。两个侧板条2通过其上的底轴203分别转动连接在两个固定座204上，侧板条2通过底轴203转动切换侧板条2的朝向。

具体实施方式四：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括前柱205、中滑杆4、中连杆401、方柱402、齿条403和横圆柱404，两个固定座204的前侧均固定连接有前柱205，两个前柱205上均在前后方向上滑动连接有方柱402，两个方柱402的外端均固定连接有齿条403，两个齿条403分别与两个齿轮202的外侧啮合传动，中滑杆4在前后方向上滑动连接在滑轨座3的中部，中滑杆4与滑轨座3之间通过螺钉压紧的方式固定，中连杆401的下端固定连接在中滑杆4的前端，横圆柱404的中部固定连接在中连杆401的上部，横圆柱404的左右两端分别在左右方向上滑动连接在两个方柱402上。中滑杆4前后滑动时带动中连杆401和横圆柱404前后移动，进而带动两个方柱402和两个齿条403前后移动，两个齿条403同时带动两个齿轮202转动，使得侧板条2转动切换朝向。

具体实施方式五：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括底座304，滑轨座3固定连接在底座304的上侧。

具体实施方式六：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括L形架303、横向杆5和横橡胶条501，L形架303的下端固定连接在底座304上，横向杆5的左端固定连接在L形架303的上部，横向杆5的上侧粘接有横橡胶条501，横向杆5位于两个半框1的后侧。

具体实施方式七：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括滑块502、竖向杆503、竖橡胶条504和放置座505，滑块502滑动连接在横向杆5上，滑块502的下端固定连接有竖向杆503，竖向杆503上滑动连接有多个放置座505，竖橡胶条504的上部固定连接在滑块502上，多个放置座505的后侧均压在竖橡胶条504的前侧。滑块502可以在横向杆5上横向滑动，横橡胶条501增大了滑块502与横向杆5的摩擦，使得滑块502不会随意在横向杆5上左右滑动，滑块502可以设置多个，进而设置多个竖向杆503，每个竖向杆503用来设置一列数字，竖向杆503上可以安装不同个数的放置座505，放置座505上从来设置数字，进而对不同行数和列数的行列式和矩阵进行演示，使学生更加容易理解线性代数中的行列式和矩阵，竖橡胶条504起到了增大摩擦的作用，防止放置座505随意在竖向杆503上滑动。

具体实施方式八：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括方槽507、数字板508和方插块509，放置座505的前侧设置有方槽507，数字板508的后侧固定连接有方插块509，方插块509插接在方槽507上。数字板508上用来粘贴或者书写数字，代表线性代数中行列式和矩阵上的数字或者字母。

具体实施方式九：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述线性代数演示装置还包括凸板506和螺纹杆6，放置座505的后侧固定连接有凸板506，螺纹杆6横向穿过凸板506，螺纹杆6的左右两端均通过螺纹连接有螺母。螺纹杆6可以插在同一行的多个放置座505上的凸板506上，使得同一行的多个放置座505同高度排列。

具体实施方式十：

下面结合图1-9说明本实施方式，所述方槽507内设置有磁铁，方插块509的材料为铁。磁铁与方插块509配合，便于拆卸放置座505上的数字板508。

本发明的工作原理：旋动双螺纹螺杆103转动时可以带动两个滑片105相互靠近或者远离，进而带动两个半框1相互靠近或者远离，由于线性代数中行列式行数等于列数，而矩阵行数不一定等于列数，所以在演示行列式时将两个半框1调整为组成一个正方形，演示矩阵时根据矩阵的行数和列数将两个半框1调整为长方形，使得本发明在演示线性代数时可以从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。当松紧带102的一端系在其中一个半框1的上端，松紧带102的另一端系在另一个半框1的下端，这时松紧带102形成的直线位置就是行列式对角线上的数字，便于观察找出行列式对角线上的一排数字。线性代数中矩阵的左右两侧为中括号，行列式的左右两侧为竖线，进而在演示矩阵时使得两个中括号棱201朝向前方，演示行列式时使得两个直线棱206朝向前方，便于从演示行列式和演示矩阵之间进行切换。两个侧板条2通过其上的底轴203分别转动连接在两个固定座204上，侧板条2通过底轴203转动切换侧板条2的朝向。中滑杆4前后滑动时带动中连杆401和横圆柱404前后移动，进而带动两个方柱402和两个齿条403前后移动，两个齿条403同时带动两个齿轮202转动，使得侧板条2转动切换朝向。

滑块502可以在横向杆5上横向滑动，横橡胶条501增大了滑块502与横向杆5的摩擦，使得滑块502不会随意在横向杆5上左右滑动，滑块502可以设置多个，进而设置多个竖向杆503，每个竖向杆503用来设置一列数字，竖向杆503上可以安装不同个数的放置座505，放置座505上从来设置数字，进而对不同行数和列数的行列式和矩阵进行演示，使学生更加容易理解线性代数中的行列式和矩阵，竖橡胶条504起到了增大摩擦的作用，防止放置座505随意在竖向杆503上滑动。数字板508上用来粘贴或者书写数字，代表线性代数中行列式和矩阵上的数字或者字母。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。