공통수학1행렬과 그 연산수능 기출심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

행렬 거듭제곱 집합

문제

두 행렬 A=(1101),B=(1011)\displaystyle A = {\begin{pmatrix} 1 & & 1 \\ 0 & & 1 \end{pmatrix}} , B = {\begin{pmatrix} 1 & & 0 \\ 1 & & 1 \end{pmatrix}}에 대하여 집합S,TS , TS={(xy)(xy)=An(11),n은자연수}\displaystyle S = \left\{ \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}} \left. \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}} = A ^{n} {\begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix}} , n \text{은} \text{자연수} \end{array} \right\} \end{array} \right., T={(xy)(xy)=Bn(11),n은자연수}\displaystyle T = \left\{ \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}} \left. \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}} = B ^{n} {\begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix}} , n \text{은} \text{자연수} \end{array} \right\} \end{array} \right. 라 하자. <보기>에서 옳은 것을 모두 고른 것은? [4점]

[ 보 기 ]
ㄱ. (ab)S\displaystyle {\begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix}} \in S이면 (ba)T\displaystyle {\begin{pmatrix} b \\ a \end{pmatrix}} \in T이다. ㄴ. (ab)S,(cd)S\displaystyle {\begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix}} \in S , {\begin{pmatrix} c \\ d \end{pmatrix}} \in S이면 (a+cb+d)S\displaystyle {\begin{pmatrix} a + c \\ b + d \end{pmatrix}} \in S이다. ㄷ. (ab)S,(pq)T\displaystyle {\begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix}} \in S , {\begin{pmatrix} p \\ q \end{pmatrix}} \in T이면 행렬 (apbq)\displaystyle {\begin{pmatrix} a & & p \\ b & & q \end{pmatrix}}는 역행렬을 갖는다.

ㄱ, ㄴㄱ, ㄷㄴ, ㄷㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 보기

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

An=(1n01),Bn=(10n1)\displaystyle A ^{n} = {\begin{pmatrix} 1 & & n \\ 0 & & 1 \end{pmatrix}} , B ^{n} = {\begin{pmatrix} 1 & & 0 \\ n & & 1 \end{pmatrix}}이므로 An(11)=(n+11),Bn(11)=(1n+1)\displaystyle A ^{n} {\begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix}} = {\begin{pmatrix} n + 1 \\ 1 \end{pmatrix}} , B ^{n} {\begin{pmatrix} 1 \\ 1 \end{pmatrix}} = {\begin{pmatrix} 1 \\ n + 1 \end{pmatrix}} A={(n+11)n은자연수}\displaystyle \therefore \left. \begin{array}{l} A = \left\{ \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} n + 1 \\ 1 \end{pmatrix}} \end{array} \right| n \text{은} \text{자연수} \end{array} \right\}, B={(1n+1)n은자연수}\displaystyle \left. \begin{array}{l} B = \left\{ \begin{array}{l} {\begin{pmatrix} 1 \\ n + 1 \end{pmatrix}} \end{array} \right| n \text{은} \text{자연수} \end{array} \right\} 따라서 자연수 n,mn , m에 대하여 ㄱ. (ab)=(n+11)S\displaystyle \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} n + 1 \\ 1 \end{pmatrix} \in S이면 (ba)=(1n+1)T\displaystyle \begin{pmatrix} b \\ a \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \\ n + 1 \end{pmatrix} \in T (참) ㄴ. (ab)=(n+11)S\displaystyle \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} n + 1 \\ 1 \end{pmatrix} \in S, (cd)=(m+11)S\displaystyle \begin{pmatrix} c \\ d \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} m + 1 \\ 1 \end{pmatrix} \in S이면 b+d1b + d \neq 1이므로 (a+cb+d)=(n+m+12)S\displaystyle \begin{pmatrix} a + c \\ b + d \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} n + m + 1 \\ 2 \end{pmatrix} \notin S (거짓) ㄷ. (ab)=(n+11)S\displaystyle \begin{pmatrix} a \\ b \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} n + 1 \\ 1 \end{pmatrix} \in S, (pq)=(1m+1)T\displaystyle \begin{pmatrix} p \\ q \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 \\ m + 1 \end{pmatrix} \in T이면 (apbq)=(n+111m+1)\displaystyle {\begin{pmatrix} a & & p \\ b & & q \end{pmatrix}} = {\begin{pmatrix} n + 1 & & 1 \\ 1 & & m + 1 \end{pmatrix}}이다. 이 때, (n+1)(m+1)10( n + 1 ) ( m + 1 ) - 1 \neq 0이므로 역행렬을 갖는다. (참) 이상에서 옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로