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99 指考數學乙 第 12 題
📅 99 年 📝 指考數學乙 第 12 題 題型:非選 課綱:99課綱
二、小惠有一台自行車,平時用一副四位數密碼的號碼鎖鎖住。有一天,志明向她借用這台自行車,她答應借用,但只告訴志明號碼鎖的密碼 $abcd$ 符合以下二階方陣的等式: $$\begin{bmatrix}5 & -15\\-10 & 35\end{bmatrix}\begin{bmatrix}a & b\\c & d\end{bmatrix} = \begin{bmatrix}5 & 0\\0 & 5\end{bmatrix},$$ 志明卻一直無法解出正確的密碼,而不能使用這台自行車。請你(妳)幫忙志明求出這副號碼鎖的正確密碼。($12$ 分)
矩陣方程逆矩陣矩陣行列式、矩陣與應用
解題手法公式代入〔AI 推測〕
答案

無解(係數矩陣行列式為0,方程組不相容)

詳解
設 $A = \begin{bmatrix}5 & -15\\-10 & 35\end{bmatrix}$,方程為 $A \begin{bmatrix}a & b\\c & d\end{bmatrix} = 5I$。 計算 $\det(A) = 5 \times 35 - (-15) \times (-10) = 175 - 150 = 25 \neq 0$,故 $A$ 可逆。 $$A^{-1} = \dfrac{1}{25}\begin{bmatrix}35 & 15\\10 & 5\end{bmatrix}$$ $$\begin{bmatrix}a & b\\c & d\end{bmatrix} = A^{-1} \cdot 5I = \dfrac{5}{25}\begin{bmatrix}35 & 15\\10 & 5\end{bmatrix} = \begin{bmatrix}7 & 3\\2 & 1\end{bmatrix}$$ 驗算:$5 \times 7 + (-15) \times 2 = 35-30 = 5$ ✓,$5 \times 3 + (-15) \times 1 = 0$ ✓,$(-10) \times 7 + 35 \times 2 = 0$ ✓,$(-10) \times 3 + 35 \times 1 = 5$ ✓。 故密碼 $abcd = \mathbf{7321}$。

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。