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

정사각형 꼭짓점 수 행렬

문제

한 변의 길이가 각각 1,3,5,,2n1,1 , 3 , 5 , \cdots , 2 n - 1 , \cdots 인 정사각형의 변과 꼭짓점에 아래 그림과 같이 일정한 간격으로 자연수가 규칙적으로 배열되어 있다. 이때, 각 정사각형에서 11은 왼쪽 아래 꼭짓점 바로 위에 놓여 있다.

각 정사각형의 네 꼭짓점에 놓이는 자연수를 성분으로 하는 이차정사각행렬을 차례로 A1,A2,A3,,An,A _{1} , A _{2} , A _{3} , \cdots , A _{n} , \cdots이라 하자. 예를 들면, A1=(1243)\displaystyle A _{1} = {\begin{pmatrix} 1 & & 2 \\ 4 & & 3 \end{pmatrix}}, A2=(36129)\displaystyle A _{2} = {\begin{pmatrix} 3 & & 6 \\ 12 & & 9 \end{pmatrix}}이다. 행렬 A15A _{15}의 모든 성분의 합을 구하시오. [4점]

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290290

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해설

An=(2n12(2n1)4(2n1)3(2n1))\displaystyle A _{n} = {\begin{pmatrix} 2 n - 1 & & 2 ( 2 n - 1 ) \\ 4 ( 2 n - 1 ) & & 3 ( 2 n - 1 ) \end{pmatrix}}이므로 A15=(29229429329)\displaystyle A _{15} = {\begin{pmatrix} 29 & & 2 \cdot 29 \\ 4 \cdot 29 & & 3 \cdot 29 \end{pmatrix}} 따라서 모든 성분의 합은 29(1+2+3+4)=29029 ( 1 + 2 + 3 + 4 ) = 290

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