공통수학1행렬과 그 연산수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

A+B=3E, AB=4B 보기

문제

이차정사각행렬 A,BA , B에 대하여 등식 A+B=3E,AB=4BA + B = 3 E , AB = 4 B 가 성립할 때, 항상 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, EE는 단위행렬이고 OO는 영행렬이다.) [4점]

< 보 기 >
ㄱ. A=4EA = 4 E ㄴ. B2+B=OB ^{2} + B = O ㄷ. A2B2=3(AB)A ^{2} - B ^{2} = 3 ( A - B )

ㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

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해설

ㄱ. (반례)A=3E,B=OA = 3 E , B = O일 때, A+B=3EA + B = 3 E, AB=4BAB = 4 B이지만 A4EA \ne 4 E (거짓) ㄴ. A+B=3EA + B = 3 E이고 AB=4BAB = 4 B이므로 (A+B)B=3EB,AB+B2=3B,4B+B2=3B( A + B ) B = 3 E B , AB + B ^{2} = 3 B , 4 B + B ^{2} = 3 B B2+B=O\therefore B ^{2} + B = O (참) ㄷ. A+B=3EA + B = 3 E에서 B=3EAB = 3 E - A AB=A(3EA)=3AA2=(3EA)A=BAAB = A ( 3 E - A ) = 3 A - A ^{2} = ( 3 E - A ) A = BA A2B2=(A+B)(AB)=3E(AB)=3(AB)\therefore A ^{2} - B ^{2} = ( A + B ) ( A - B ) = 3 E ( A - B ) = 3 ( A - B )(참) 따라서 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다.

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