공통수학1행렬과 그 연산수능 기출기본 문제 (3점 중반)

과수원 행렬 해석

문제

어떤 사람이 두 곳의 과수원 A\mathrm{A}, B\mathrm{B}에서 사과와 복숭아를 재배하고 있다. [표 1]은 과수원의 작물의 그루수를 나타낸 것이고, [표 2]는 과수원의 작물 한 그루당 열매의 평균 개수를 나타낸 것이다.

(단위 : 그루)
AB
사과a11a _{11}a12a _{12}
복숭아a21a _{21}a22a _{22}

[표 1]

(단위 : 그루)
AB
사과a11a _{11}a12a _{12}
복숭아a21a _{21}a22a _{22}
(단위 : 개)
사과복숭아
Ab11b _{11}b12b _{12}
Bb21b _{21}b22b _{22}

[표 2]

(단위 : 개)
사과복숭아
Ab11b _{11}b12b _{12}
Bb21b _{21}b22b _{22}

(a11a12a21a22)(b11b12b21b22)=(abcd)\displaystyle \begin{pmatrix} a _{11} & a _{12} \\ a _{21} & a _{22} \end{pmatrix} \begin{pmatrix} b _{11} & b _{12} \\ b _{21} & b _{22} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}, (a11a12a21a22)(11)=(pq)\displaystyle \begin{pmatrix} a _{11} & a _{12} \\ a _{21} & a _{22} \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} p \\ q \end{pmatrix}라 할 때, 두 과수원에서 생산된 사과의 총 개수는 ()\square {( \text{가} )} 이고, 두 과수원의 복숭아 한 그루당 열매의 평균 개수는 ()\square {( \text{나} )} 이다. (가), (나)에 알맞은 것을 순서대로 적은 것은? [3점] aa, ap\displaystyle \frac{a}{p}aa, bq\displaystyle \frac{b}{q}aa, dq\displaystyle \frac{d}{q}bb, cp\displaystyle \frac{c}{p}bb, cq\displaystyle \frac{c}{q}

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해설

(i) A\mathrm{A}과수원에서는 a11a _{11}그루의 사과나무에서 평균 b11b _{11}개의 사과가 열리고, B\mathrm{B}과수원에서는 a12a _{12}그루의 사과나무에서 평균 b21b _{21}개의 사과가 열리므로 두 과수원에서 생산된 사과의 총 개수는 a11b11+a12b21=aa _{11} b _{11} + a _{12} b _{21} = a(개)이다. (ii) 두 과수원에서 생산된 복숭아의 총 개수는 a21b12+a22b22=da _{21} b _{12} + a _{22} b _{22} = d(개) 이고, 복숭아 나무의 총 그루수는 a21+a22=qa _{21} + a _{22} = q이므로 두 과수원의 복숭아 한그루당 열매의 평균개수는 dq\displaystyle \frac{d}{q}(개)이다.

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