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97 指考數學乙 第 3 題
📅 97 年 📝 指考數學乙 第 3 題 題型:單選 課綱:99課綱
解下列聯立方程式時:$$ \begin{cases} x + 2y = 3 \\ 4x - 5y = -1 \end{cases} $$將相關的係數與常數以增廣矩陣 $A=\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$ 表達。對矩陣 $A$ 進行高斯消去法的一個步驟:第一列不改變,並將第二列減去第一列的四倍成為新的第二列。試問下列哪一個選項中的矩陣乘積代表對 $A$ 進行上述步驟?
  1. $\begin{bmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 4 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$
  2. $\begin{bmatrix} 0 & 4 \\ 0 & 0 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$
  3. $\begin{bmatrix} 0 & 4 \\ 0 & 1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$
  4. $\begin{bmatrix} 1 & 4 \\ 0 & 0 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$
  5. $\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ -4 & 1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$
矩陣的列運算與基本矩陣矩陣行列式、矩陣與應用
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

$(5)$

詳解
對矩陣 $A$ 進行列運算,等價於在 $A$ 的左側乘以一個對應的二階基本列運算矩陣 $E$。決定基本列運算矩陣 $E$:對二階單位矩陣 $I_2 = \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{bmatrix}$ 施以與題目完全相同的列運算,第一列不變,第二列減去第一列的 $4$ 倍,所以 $$\begin{bmatrix} 0 & 1 \end{bmatrix} - 4 \begin{bmatrix} 1 & 0 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -4 & 1 \end{bmatrix}$$ 因此得到基本矩陣 $$E = \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ -4 & 1 \end{bmatrix}$$ 將此基本矩陣左乘於 $A=\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$,即可得到運算後的結果:$$\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ -4 & 1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & -5 & -1 \end{bmatrix}$$ 故選 $(5)$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

解析狀態:本解析由 AI 輔助產出,未經人工審核,非官方詳解,僅供學習參考。如與官方公告不同,請以官方公告為準。