章テスト
章テスト:行列と行列式
この テストで たしかめる こと
- 行列の演算・掃き出し法・行列式をつかいこなせるかたしかめる
この章テストに合格したら、線形代数の計算装備は完了。ベクトル空間と固有値(L2)——構造の数学へ進もう!
L1「行列と行列式」の章テストだよ。大学数学の最初の章テストだ。
テスト
Q1
きほん
[[1, 2], [3, 4]] + [[2, 1], [1, 2]] の (2, 2) 成分は?
かいせつ和は同じ場所どうしをたす。(2, 2) 成分どうしで 4 + 2 = 6。
Q2
きほん
[[1, 2], [3, 4]][[5, 6], [7, 8]] の (1, 2) 成分は?
かいせつ積の (1, 2) 成分は、左の第1行 (1, 2) と右の第2列 (6, 8) の内積。1 × 6 + 2 × 8 = 6 + 16 = 22。
Q3
きほん
det [[4, 1], [2, 1]] = ?
かいせつad − bc = 4 × 1 − 1 × 2 = 4 − 2 = 2。左上×右下から右上×左下を引く。
Q4
ふつう
x + 2y = 5、3x + 4y = 11 の解の x は?
かいせつ掃き出しで。第2行 − 第1行×3 で (0, −2, −4)、−1/2 倍して y = 2。第1式に戻して x = 5 − 2 × 2 = 1。検算:3 × 1 + 4 × 2 = 11 ✓
Q5
ふつう
AB と BA は?
かいせつ行列の積では交換法則が成り立つとは限らない。AB ≠ BA となる例(変換の順序ちがい)がある一方、AE = EA のように等しい場合もあるので「つねに異なる」も誤りだ。
Q6
ふつう
A = [[2, 1], [5, 3]] の A⁻¹ = [[3, −1], [−5, □]]。□は?
かいせつ「対角を入れかえ、残りの符号を変え、ad − bc でわる」。ad − bc = 6 − 5 = 1 なので、右下には a = 2 がそのまま入り、□ = 2。
Q7
ふつう
掃き出しで (0 0 | 2) の行が出た。解は?
かいせつ(0 0 | 2) は「0 = 2」という矛盾した式。矛盾が出たら解なし(不能)。右辺まで 0 の (0 0 | 0) は矛盾のない零行だが、無数解かどうかは自由変数の有無も確認して決める。
Q8
チャレンジ
det [[1, 1, 1], [0, 2, 1], [0, 0, 3]] = ?
かいせつ対角より下が全部 0 の三角行列は、det = 対角成分の積 = 1 × 2 × 3 = 6。サラスの方法でも 0 でない項は 1・2・3 だけが残る。
Q9
チャレンジ
det A = 0 の 2×2 行列 A の列ベクトル2本の関係は?
かいせつdet A は列ベクトル2本が張る平行四辺形の符号つき面積。det = 0 は面積 0、つまり2本が同一直線上(平行)に並んで平行四辺形がつぶれている状況だ。
もっと れんしゅう
ボタンを おすと、あたらしい もんだいが でて くるよ。なんかいでも れんしゅう できるよ。
章テスト クリア! すばらしい!