問題1 (1) 直線l:y=√3xと点P(-1,2)がある。lに関してPと線対称な点をQとする。Qの座標を求めよ。
(2) lとx軸のなす角をθとおく。平面上の任意の点を原点を中心にθ回転させる2次正方行列A、
および、任意の点をx軸に関して対称移動する2次正方行列Bをそうなる理由と共に求めよ。
更に、行列M=ABA-1を求めよ。
(3) 行列Mによって、点Pは点Qに写されることを示せ。
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問題2(#ベクトルは太字で表記します)
行列
、列ベクトル
に関して、以下の問いに答えよ。
(1) Ax=sxを満たすような(s,t)の値の組は2つある。求めよ。
(2) (1)で求めた2つのtの値を小さい順にt1,t2とし、

と定める。p=ax1+bx2を満たす値a,bを求めよ。
(3) 必要ならば(1)(2)を用いて、漸化式

で定義される数列{an}の一般項を求めよ。
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問題3 次の問に答えよ.
(1) 複素数を成分とする2×2行列X,Yを考える.次の2つの命題は正しいか?
正しければ証明を,誤りならば反例を挙げよ.
(1-1) XY=0ならばX=0かY=0である.
(1-2) XYが逆行列を持たないならば,XかYの少なくとも一方は逆行列を持たない.
(2) 実数を成分とする2×2行列Aを考える.
このとき,A2+Eは逆行列を持つか,あるいは0-行列に等しいことを示せ.
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問題4 2次正方行列
A=[a b]
[b c]
に対して、2次行列t2-(a+c)t+(ac-b2)=0の2解をα,βとする。
このとき、n≧2となるすべてのnにおいて、
An={(αn-βn)/(α-β)}A-{αβ(αn-1-βn-1)/(α-β)}E
となることを示せ。ただし、Eは2次の単位行列とする。
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問題5 2行2列の行列A,BがAB-BA=Aを満たすとき、A2=Oが成立することを証明せよ。
出典:84年愛知大 解答はこちら