KBAT 题

KBAT 题:用矩阵求解

一道 KBAT 题,把两个真实条件变成联立方程,再用逆矩阵求解。

建立方程

一家店卖两种票,已知售出总数与总收入。这给出两个二元方程,写成一个矩阵方程。

使用逆矩阵

求 2×2 系数矩阵的逆(因行列式不为零而存在),相乘得到未知数。考试提供逆矩阵公式。

理解题目

一家电影院以固定价格售成人票和儿童票。一次,3 张成人票和 2 张儿童票花 RM 34;另一次,1 张成人票和 4 张儿童票花 RM 28。

求每种票价。真正要问的是:把两个真实条件变成联立方程,再用逆矩阵法而非消元法求解。

规划并求解

  1. 设 a 为成人票价,c 为儿童票价。条件给出 3a + 2c = 34 和 a + 4c = 28。
  2. 写成矩阵方程:[[3, 2], [1, 4]] [a; c] = [34; 28]。
  3. 行列式为 3×4 − 2×1 = 10,不为零,故逆矩阵存在:(1/10)[[4, −2], [−1, 3]]。
  4. 相乘:[a; c] = (1/10)[[4, −2], [−1, 3]][34; 28] = (1/10)[136 − 56; −34 + 84] = (1/10)[80; 50] = [8; 5]。故成人 = RM 8,儿童 = RM 5。

检验与一个变式

代回检验:3(8) + 2(5) = 24 + 10 = 34,8 + 4(5) = 8 + 20 = 28,两个条件都成立。考官可加的变式:用票价求 5 张成人票和 3 张儿童票的花费,即 5(8) + 3(5) = RM 55。

另一个变式是行列式为零的情形,意味着两个条件矛盾、无唯一解,很能考查理解。

预约试课一小时付费试课 · 当天回复 · 每小时RM50起

常见问题

既然消元法也能解,为什么用矩阵法?

因为考题明确要求用矩阵法,并为逆矩阵步骤给分。消元法能得到同样答案,但在这里拿不到分。

题目指定方法时就要用它:构造矩阵、算行列式与逆、相乘,各自都是别的方法拿不到的分。

行列式为零是什么意思?

行列式为零意味着矩阵没有逆,所以矩阵法无法给出唯一解。在票价类问题里,它表明两个条件其实是同一条线或彼此矛盾,因此要么无解、要么有无穷多解。

求逆之前务必先算行列式。

逆矩阵公式是给的,还是必须背?

2×2 矩阵的逆公式印在试卷二公式表上,所以不必背,尽管记住能省时间。你的分数来自准确运用:交换主对角线、把另一对角线取负、除以行列式,再仔细相乘。

预约试课

预约试课
一小时付费试课 · 当天回复每小时RM50起
预约试课