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109指考數學甲試題_08


<多選題>

設二階實係數方陣 $A$ 代表坐標平面的一個鏡射變換且滿足 $A^3 = \begin{bmatrix}-1 & 0\\0 & -1\end{bmatrix}$;另設二階實係數方陣 $B$ 代表坐標平面的一個(以原點為中心的)旋轉變換且滿足 $B^3 = \begin{bmatrix}-1 & 0\\0 & -1\end{bmatrix}$,試選出正確的選項。
(1) $A$ 恰有三種可能
(2) $B$ 恰有三種可能
(3) $AB = BA$
(4) 二階方陣 $AB$ 代表坐標平面的一個旋轉變換
(5) $BABA = \begin{bmatrix}1 & 0\\0 & 1\end{bmatrix}$

答案

(2)(5)


(1) 鏡射矩陣平方為 $I$,故 $A^3=A=-I$,唯一解,錯誤。
(2) $B^3=-I$ 即旋轉 $180^\circ$,故 $B$ 可為旋 $60^\circ,180^\circ,300^\circ$,共三種,正確。
(3) 一般不交換,錯誤。
(4) 鏡射×旋轉為鏡射,非純旋轉,錯誤。
(5) 因 $BA$ 為鏡射,$(BA)^2=I$,故 $BABA=I$,正確。


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