100_07A_q05
100 指考數學甲 第 5 題
📅 100 年 📝 指考數學甲 第 5 題 題型:多選 課綱:99課綱
設 $A = \begin{bmatrix} 4 & a \\ 9 & b \end{bmatrix}$、$B = \begin{bmatrix} 6 & 7 \\ c & d \end{bmatrix}$。已知 $AB = \begin{bmatrix} 3 & 10 \\ -2 & 15 \end{bmatrix}$ 且 $A$ 的行列式之值為 $2$,試問下列哪些選項是正確的?
  1. $9a - 4b = -2$
  2. $ac = -24$
  3. $d = -15$
  4. $A^{-1} = -\dfrac{1}{2} \begin{bmatrix} b & -9 \\ -a & 4 \end{bmatrix}$
矩陣的乘法運算二階反矩陣行列式值矩陣行列式、矩陣與應用
解題手法設未知數〔AI 推測〕
答案

$(1)(3)$

多選題。Option (2) 與 Option (4) 需人工確認符號或值。

詳解
由 $A = \begin{bmatrix} 4 & a \\ 9 & b \end{bmatrix}$,其行列式為 $\det(A) = 4b - 9a = 2$。 移項整理得 $9a - 4b = -2$,故選項 $(1)$ 正確。 計算矩陣乘積 $AB$: $$AB = \begin{bmatrix} 4 & a \\ 9 & b \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 6 & 7 \\ c & d \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 24+ac & 28+ad \\ 54+bc & 63+bd \end{bmatrix}$$ 由已知 $AB = \begin{bmatrix} 3 & 10 \\ -2 & 15 \end{bmatrix}$,對應各位置元素可得: 1. $24 + ac = 3 \implies ac = -21$,故選項 $(2)$ 錯誤。 2. $28 + ad = 10 \implies ad = -18$。 3. $54 + bc = -2 \implies bc = -56$。 4. $63 + bd = 15 \implies bd = -48$。 由 $ac = -21$ 與 $bc = -56$ 可得 $\dfrac{a}{b} = \dfrac{-21}{-56} = \dfrac{3}{8} \implies a = \dfrac{3}{8}b$。 將其代入 $4b - 9a = 2$: $$4b - 9\left(\dfrac{3}{8}b\right) = 2 \implies \dfrac{5}{8}b = 2 \implies b = \dfrac{16}{5} = 3.2$$ 則 $a = \dfrac{3}{8} \times 3.2 = 1.2$。 進而求得 $c = \dfrac{-21}{1.2} = -17.5$,以及 $d = \dfrac{-18}{1.2} = -15$。故選項 $(3)$ 正確。 因 $\det(A) = 2$,故矩陣 $A$ 的逆矩陣為: $$A^{-1} = \dfrac{1}{2} \begin{bmatrix} b & -a \\ -9 & 4 \end{bmatrix}$$ 選項 $(4)$ 中係數為 $-\dfrac{1}{2}$ 且元素配置不正確,故選項 $(4)$ 錯誤。 故選 $(1)(3)$。

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。