105_02M_q14
105 學測數學 第 14 題
📅 105 年 📝 學測數學 第 14 題 題型:選填 課綱:99課綱
考慮每個元(或稱元素)只能是 $0$ 或 $1$ 的 $2 \times 3$ 階矩陣,且它的第一列與第二列不相同且各列的元素不能全為零,這樣的矩陣共有 ____ 個。
矩陣的基本概念排列組合與乘法原理矩陣排列、組合與二項式定理行列式、矩陣與應用
答案

$42$

選填題

詳解
1. 一個 $2 \times 3$ 階矩陣有 $2$ 列 $3$ 行。 2. 每一列有 $3$ 個元素,每個元素只能是 $0$ 或 $1$。因此每一列的所有可能排列共有 $$2^3 = 8\text{ 種}$$。 3. 題目要求「各列的元素不能全為零」,即排除全零列 $(0, 0, 0)$。因此,每一列的合法選擇剩下 $$8 - 1 = 7\text{ 種}$$。 4. 題目又要求「第一列與第二列不相同」: - 第一列可以任意選擇 $7$ 種合法列之一。 - 第二列必須與第一列不同,因此有 $$7 - 1 = 6\text{ 種}$$ 選擇。 5. 根據乘法原理,符合條件的矩陣共有 $$7 \times 6 = 42\text{ 個}$$。

題目來源:大學入學考試中心公開試題。

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