문제 은행 · 기초 수학 · 공통수학1 · 행렬

행렬의 연산

행렬의 덧셈·뺄셈·실수배와 곱셈을 계산한다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

1문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax Algebra and Trigonometry · 11.5절 · 57번우리말 풀이

행렬 B=(100001010)B=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&0&1\\0&1&0\end{pmatrix} 에 대해 B4B^{4} 를 구하세요.

영어 원문 보기

For the following exercises, use the matrix below to perform the indicated operation on the given matrix.

B=[100001010]B=\left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0\end{array}\right]

B4{B}^{4}

풀이 보기

B4=(B2)2B^4=(B^2)^2 로 바꿔서 B2B^2 만 구하면 돼요. B2B^2 가 단위행렬이면 이후는 바로 알 수 있어요.

  1. 1

    B2B^2 를 구해요. BB 의 행은 r1=(1,0,0), r2=(0,0,1), r3=(0,1,0)r_1=(1,0,0),\ r_2=(0,0,1),\ r_3=(0,1,0) 이에요. B⋅BB\cdot B 의 각 행은 앞 행렬의 행을 뒤 행렬 BB 에 곱해서 얻어요.

  2. 2

    각 행을 계산해요. r1B=(1,0,0)r_1B=(1,0,0) 이고, r2Br_2B 는 BB 의 셋째 행인 (0,1,0)(0,1,0), r3Br_3B 는 BB 의 둘째 행인 (0,0,1)(0,0,1) 이에요. 그래서 B2=(100010001)=IB^2=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{pmatrix}=I 예요.

  3. 3

    B4B^4 를 구해요. B4=(B2)2=I⋅I=IB^{4}=(B^{2})^{2}=I\cdot I=I 예요.

답

B4=(100010001)B^{4}=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{pmatrix} (단위행렬)

자주 하는 실수

성분을 각각 네제곱해서 BB 와 같다고 쓰는 실수가 있어요. 행렬의 거듭제곱은 행렬곱을 반복하는 거예요. 참고로 BB 는 둘째·셋째 행을 맞바꾸는 행렬이라서 두 번 하면 원래로 돌아와요.

원본 교재 풀이(영어)

[100010001]\left[\begin{array}{ccc}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{array}\right]

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax Algebra and Trigonometry · 11.5절 · 19번
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