93指考數學甲多選第7題詳解

📅 93 年 📝 指考數學甲 第 7 題 題型:多選 課綱:99課綱

答案與本題考點

答案:$(2)(4)$

本題考點:轉移矩陣、行列式運算、行列式、矩陣與應用

題目

三、題組(22%)第6至8題
三、題組($22\text{%}$)說明:第 $6$ 至 $8$ 題為一完整之題組,請詳細閱讀後回答問題。第 $6$ 題為單選題,第 $7,8$ 兩題為多選題。使用圓球和袋球作機率實驗。球只有黑白兩色,袋中裝有兩顆球,因此只有三種可能情況:把雙白球稱為狀態 $1$,一白球一黑球稱為狀態 $2$,雙黑球稱為狀態 $3$。對這袋球做如下操作:自袋中隨機移走一球後,再隨機移入一顆白球或黑球(移入白球或黑球的機率相等)。每次操作可能會改變袋中球的狀態。
把從狀態 $j$ 經過一次操作後會變成狀態 $i$ 的機率記為 $p_{ij}$(例如上題的機率就是 $p_{32}$),由此構成一 $3\times 3$ 矩陣 $P$。 $7.$(多選題,$8$ 分)針對矩陣 $P$,下列選項有哪些是正確的?
  1. 矩陣 $P$ 滿足 $p_{ij}=p_{ji}$。
  2. $P$ 是轉移矩陣(即每行之和皆為 $1$)。
  3. $P$ 的行列式值為正。
  4. $p_{11}=p_{33}$。
轉移矩陣行列式運算行列式、矩陣與應用

答案

答案

$(2)(4)$

依本機詳解 PDF:P=[[1/2,1/4,0],[1/2,1/2,1/2],[0,1/4,1/2]];(1)錯、(2)對、(3)錯、(4)對。

詳解

詳解
逐一計算各狀態經一次操作後的轉移機率,可得 $$P=\begin{pmatrix}\dfrac{1}{2}&\dfrac{1}{4}&0\\[2pt]\dfrac{1}{2}&\dfrac{1}{2}&\dfrac{1}{2}\\[2pt]0&\dfrac{1}{4}&\dfrac{1}{2}\end{pmatrix}$$ $(1)$ 錯誤:$p_{12}=\frac{1}{4}$ 而 $p_{21}=\frac{1}{2}$,兩者不等。 $(2)$ 正確:因為由狀態 $j$ 出發必定落到三種狀態之一,所以每一行的三個機率和為 $1$,$P$ 是轉移矩陣。 $(3)$ 錯誤: $$\det P=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{4}\right)-\dfrac{1}{4}\left(\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2}\times 0\right)=0$$ 行列式值為 $0$,不是正數。 $(4)$ 正確:$p_{11}=p_{33}=\frac{1}{2}$。 故選 $(2)(4)$。

題目來源:民國93年指考數學甲 第7題(來源PDF第4頁)

資料版本:2026-07-21(commit bde62541)

校對狀態:人工抽查——本卷試題經人工抽樣檢查;非逐題逐字校對。

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引用本站:大考雷達站,〈93指考數學甲多選第7題詳解〉,資料版本 2026-07-21,https://twmath.com/questions/093_07A_q07

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