공통수학1행렬과 그 연산수능 기출기본 문제 (3점 중반)

행렬 활용 표

문제

A{\mathrm{A}}고등학교와 B{\mathrm{B}}고등학교 학생들은 음악 활동으로 피아노와 드럼을 배우고 있다. <표11>은 A{\mathrm{A}}고등학교와 B{\mathrm{B}}고등학교의 남학생 수와 여학생 수를 나타낸 것이다. 두 학교 모두 <표22>와 같이 남학생의 20%20 \%는 피아노를, 80%80 \%는 드럼을 배우고, 여학생의 70%70 \%는 피아노를, 30%30 \%는 드럼을 배운다.

(단위 : 명)
남학생여학생
A{\mathrm{A}}고등학교120120160160
B{\mathrm{B}}고등학교130130140140
<표11>
(단위 : %\%)
피아노드럼
남학생20208080
여학생70703030
<표22>

<표11>과 <표22.를 각각 행렬 P=(120160130140)\displaystyle P = \left( \begin{array}{lll} \begin{array}{rrr} 120 & & 160 \\ 130 & & 140 \end{array} \end{array} \right), Q=(0.20.80.70.3)\displaystyle Q = \left( \begin{array}{lll} \begin{array}{rrr} 0.2 & & 0.8 \\ 0.7 & & 0.3 \end{array} \end{array} \right)으로 나타낼 때, B{\mathrm{B}}고등학교에서 드럼을 배우는 모든 학생 수를 나타낸 것은? [3점] 행렬 PQP Q(1,2)\left( 1 , 2 \right)성분행렬 PQP Q(2,1)\left( 2 , 1 \right)성분행렬 PQP Q(2,2)\left( 2 , 2 \right)성분행렬 QPQ P(2,1)\left( 2 , 1 \right)성분행렬 QPQ P(2,2)\left( 2 , 2 \right)성분

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해설

B{\mathrm{B}}고등학교 남학생의 80%80 \%, 여학생의 30%30 \%가 드럼을 배우므로 B{\mathrm{B}}고등학교에서 드럼을 배우는 모든 학생 수는 130×0.8+140×0.3130 \times 0.8 + 140 \times 0.3 PQP Q =(120160130140)(0.20.80.70.3)\displaystyle = \left( \begin{array}{lll} \begin{array}{rrr} 120 & & 160 \\ 130 & & 140 \end{array} \end{array} \right) \left( \begin{array}{lll} \begin{array}{rrr} 0.2 & & 0.8 \\ 0.7 & & 0.3 \end{array} \end{array} \right) =(120×0.2+160×0.7120×0.8+160×0.3130×0.2+140×0.7130×0.8+140×0.3)\displaystyle = \left( \begin{array}{l} \begin{matrix} 120 \times 0.2 + 160 \times 0.7 120 \times 0.8 + 160 \times 0.3 \\ 130 \times 0.2 + 140 \times 0.7 130 \times 0.8 + 140 \times 0.3 \end{matrix} \end{array} \right) 이므로 B{\mathrm{B}}고등학교에서 드럼을 배우는 모든 학생 수는 행렬 PQP Q(2,2)\left( 2 , 2 \right)성분이다.

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