数学C|数学的な表現の工夫(行列を含む) ドリル第45回(総合復習)

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|グラフと次数

頂点6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。

問題2|統計グラフの選択

4種類の商品の売上構成比を、合計100%で示したいと考えます。円グラフと折れ線グラフのうち適切なものを選び、理由を書きなさい。

問題3|発展:行列の積

【発展】A=\(\begin{pmatrix}1&7\\0&1\end{pmatrix}\)、B=\(\begin{pmatrix}1&0\\1&1\end{pmatrix}\)。行と列の積の和でABとBAを計算し、等しいか答えなさい。

問題4|発展:行列による点の移動

【発展】点(7,1)の座標列に、行列\(\begin{pmatrix}0&-1\\1&0\end{pmatrix}\)を掛けます。移動後の座標と図形的な意味を求めなさい。

問題5|表と行列の対応

店舗Aの商品X,Yの在庫は2,5、店舗Bは5,3です。行を店舗、列を商品として行列で表し、(2,1)成分の意味を答えなさい。


解答・解説

解答1|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。

\[ \boxed{\text{次数}2,\quad\text{辺数}6} \]

解答2|統計グラフの選択

円グラフは全体に対する部分の割合を表します。時間とともに変わる量の推移なら折れ線グラフが向いています。

\[ \boxed{\text{円グラフ}} \]

解答3|発展:行列の積

行列の積は一般に交換できません。ここではab>0で対角成分が異なります。

\[ \boxed{AB=\begin{pmatrix}8&7\\1&1\end{pmatrix},\quad BA=\begin{pmatrix}1&7\\1&8\end{pmatrix},\quad AB\ne BA} \]

解答4|発展:行列による点の移動

行列と座標列の積は(−y,x)。複素数にiを掛ける回転と同じ変換です。

\[ \boxed{(-1,7),\quad\text{原点中心に反時計回り90°回転}} \]

解答5|表と行列の対応

行・列の意味を固定して数を置きます。(2,1)は2行目1列目です。

\[ \boxed{\begin{pmatrix}2&5\\5&3\end{pmatrix},\quad\text{B店のX在庫}=5} \]

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:____

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