数学C|数学的な表現の工夫(行列を含む) ドリル第13回(定着練習)
注意事項
各問10点(答え4点・途中式または根拠6点)。答えだけでなく理由を書きましょう。解答に示す式と同値の表現も正解です。図形は文中の配置に従って補助図を描いてください。【発展】は行列の学習を深めたい人向けです。
問題
問題1|行列の和:在庫集計
在庫行列A=\(\begin{pmatrix}6&2\\1&6\end{pmatrix}\)、入荷行列B=\(\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix}\)です。対応成分を足す定義でA+Bを求めなさい。
問題2|行列の実数倍
A=\(\begin{pmatrix}6&2\\1&8\end{pmatrix}\)。全成分を2倍する定義で、2Aを求めなさい。
問題3|行列と金額
販売個数行列\(\begin{pmatrix}6&2\\2&6\end{pmatrix}\)の行はA店,B店、列はX,Y。単価列は(1,2)です。行と列の対応する積の和で、各店の売上を求めなさい。
問題4|離散グラフと隣接行列
頂点A,B,Cをもつ無向グラフで、辺AB、BCがあります。各辺の移動時間は6分です。頂点順A,B,Cの隣接行列を作り、AからCへの最短移動時間を求めなさい。
問題5|グラフと次数
頂点5個からなる無向の輪のグラフで、隣り合う頂点を辺で結びます。各頂点の次数と辺数を求めなさい。
解答・解説
解答1|行列の和:在庫集計
同じ位置の成分を足します。行・列の分類が同じ在庫と入荷であることが必要です。
\[
\boxed{\begin{pmatrix}7&4\\4&10\end{pmatrix}}
\]
解答2|行列の実数倍
行列の全ての成分に同じ倍率を掛けます。
\[
\boxed{\begin{pmatrix}12&4\\2&16\end{pmatrix}}
\]
解答3|行列と金額
A店はa×c+b×(c+1)、B店はb×c+a×(c+1)。積の各行が各店舗の金額になります。
\[
\boxed{\begin{pmatrix}10\\14\end{pmatrix}}
\]
解答4|離散グラフと隣接行列
直接の辺がある成分を1にします。AからCはBを経由する2辺なので2a分です。
\[
\boxed{\begin{pmatrix}0&1&0\\1&0&1\\0&1&0\end{pmatrix},\quad12\text{分}}
\]
解答5|グラフと次数
各頂点に2辺が接続。次数の合計2(a+2)は辺数の2倍になるので辺数はa+2です。
\[
\boxed{\text{次数}2,\quad\text{辺数}5}
\]
復習記録
得点:____ / 50点 解き直す問題:____ 次回までに確認する公式・条件:____