高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:99.12.16 範
圍 2-6 一次方程組 班級 二年____班 姓 座號 名
一、填充題 (每題 10 分 )
1. 已知 6 32 5 3 x y xy
x y xy
+ =
− =
﹐求方程組的解
( )
x y, = ____________﹒解答 9 18 4 7,
−
或
( )
0, 0解析 (1)xy= ⇒0 x= ﹐0 y= 代入原式成立﹐∴0
( )
0, 0 為一解﹐(2)xy≠ ⇒0 x≠ ﹐0 y≠ 同除以0 xy
6 3 1 2 5
3 y x
y x
+ =
⇒
− =
18 9
3 : 8 x 4
− × x = − ⇒ = −
﹐
36 18
5 3 : 14 y 7
× + × y = ⇒ =
﹐ ∴
( )
, 9 18,x y = − 4 7 或
( )
0, 0 ﹒2. 解
2 3 4 7
5 8
3 2 4 9
x y z
x y z
x y z
− + =
+ + =
− + =
﹐則
(
x y z, ,)
= ____________﹒解答
(
1,1, 2)
解析
2 3 4 7
5 8
3 2 4 9
x y z
x y z
x y z
− + =
+ + =
− + =
4 : 2x 23y 25
× − + =
:x y 2
− + =
( ) ( )
2 : 21y 21 y 1 x y z, , 1,1, 2
× − − = − ⇒ = ⇒ =
﹒
3. △ ABC 中三邊長 a ﹐ b ﹐ c 滿足a−2b+ = 及 3c 0 a+8b−7c= ﹐求 : :0 a b c= ____________﹒
解答 3 : 5 : 7 解析 2 0
3 8 7 0
a b c
a b c
− + =
+ − =
7 :10 6 0 3
a b a 5b
× + − = ⇒ =
代入﹐3 7
2 0
5b− b+ = ⇒ =c c 5b﹐
∴ 3 7
: : : : 3 : 5 : 7
5 5
a b c= b b b= ﹒
4. x ﹐ y ﹐ z 皆為實數﹐xyz≠ ﹐且0
(
2x−5y+7z) (
2 + 7x− −y 3z)
2 = 0(1)試求 : :x y z= ____________﹔
(2) 1 1 1 1 1 1
x y z
y z x z x y
+ − + + +
之值為____________﹒
解答 (1) 2 : 5 : 3 ;(2) 1−
解析 (1) 2 5 7 0 5 7 7 2 2 5
: : : : 2 : 5 : 3
1 3 3 7 7 1
7 3 0
x y z
x y z
x y z
− + = − −
⇒ = =
− − = − − − −
﹒
(2)由(1)令x= ﹐2t y= ﹐5t z= (3t t≠ )﹐ 0 原式 x x y y z z
y z x z x y
= + − − + + z y x z x y
x y z
− + −
= + + 2 5 3
2 5 3 1
t t t
t t t
− −
= + + = − ﹒
5. 設 9x−4y+3z= − +7x 2y+15z=13x−8y− 且z xyz≠ ﹐求0 322 2 22 22 5
4 5 6 2
x y z xy
x y z xz
− + −
− − + 之值為________﹒
解答 37
−52
解析 9 4 3 7 2 15 9 4 3 13 8
x y z x y z
x y z x y z
− + = − + +
− + = − −
8 3 6 0 : :
( ) ( )
3 : 2 : 50
x y z
x y z x y z
− − =
⇒ − − = ⇒ = − − ﹐
令x= − ﹐3k y=2k﹐z= − (5k k≠ )﹐ 0
故
( ) ( ) ( ) ( )( )
( ) ( ) ( ) ( )( )
2 2 2
2 2 2
2 2 2 2 2 2
3 3 2 2 5 5 3 2
3 2 5 37
52
4 5 6 2 4 3 5 2 6 5 2 3 5
x y z xy
x y z xz
− − + − − −
− + − = = −
− − + − − − − + − − ﹒
6. 求下列各行列式的值﹕
(1) 4 7 3 8
− = ____________﹔ (2)2001 2002
2003 2004 = ____________﹔ (3)31 58
63 117 = ____________﹒
解答 (1)53;(2) 2− ;(3) 27−
解析 (1)4 7 4 8
( )
7 3 533 8
− = ⋅ − − ⋅ = ﹒
(2) 2001 2002
( )
1 2001 2002 2001 1 22003 2004 × − = 2 2 = 2 0 = − ﹒
( )
1× −
(3) 31 58
( )
2 31 58 31 58 2763 117 × − = 1 1 = − = − ﹒
7. 求 2 2 13 15 2 13 2 2 13 15 2 15
+ +
+ − − =____________﹒
解答 − 65 解析
( )( ) ( )
22 2 13 15 2 13 2 15 2 13
2 15 2 15 2 13 2 2 13 15 2 15 2 13 2 15
+ + +
= = + − −
+ − − −
× −( 1) 13 52 65
= − − = − ﹒
解答 11
解析 所求 3 2
| | 9 2 11 1 3
= − = − − =
− − ﹒
9. 利用克拉瑪公式解 2 3 13
7 4 9
x y
x y
− =
+ = −
﹐得
( )
x y, = ____________﹒解答 25 109 29, 29
−
解析 2 3 8
(
21)
297 4
∆ = − = − − = ﹐ 13 3
52 27 25
x 9 4
∆ = − = − =
− ﹐ 2 13
18 91 109 7 9
∆ =y = − − = −
− ﹐
25 29 x=∆x =
∆ ﹐ 109
29 y ∆y −
= =
∆ ﹐∴
( )
, 25, 10929 29 x y = − ﹒
10. 解
3 2
2 2
3 1 ax y a x ay a
− =
+ = +
﹐得
( )
x y, = ____________﹒解答
(
a2+1, 2a)
解析 2 1 2 2 1 1
a a
a
∆ = − = + ﹐
( )( )
3
4 2 2 2
2
2 1
2 3 1 2 1 1
3 1
x
a a a a a
a a
∆ = − = + + = + +
+ ﹐
( )
3
3 3 3 2
2
2 2
6 2 2 4 2 2 2 1
1 3 1
y
a a
a a a a a a a
a
∆ = = + − = + = +
+ ﹐
(
2)(
2)
22
2 1 1
2 1 1
x a a
x a
a
+ +
=∆ = = +
∆ + ﹐
(
2)
2
2 2 1 2 1 2
y a a
y a
a
∆ +
= = =
∆ + ﹐
∴
( )
x y, =(
a2+1, 2a)
﹒11.設 a b 3 d e = ﹐ 2
2 5 c b
f e = ﹐ 7
3 3 a d
c f = ﹐求 2 3
2 3
ax by c
dx ey f
+ =
+ =
的解為____________﹒
解答 5 7 2 6,
解析 依題意 a b 3
d e = ﹐ 5
2 c b
f e = ﹐ 7
3 a c
d f = ﹐
則
3 2 3 2 5
3 2 3 2 5
2 3 2
2 2
x
c b c b
f e f e
x a b a b
d e d e
∆ ⋅
= = = = ⋅ =
∆ ﹐
3 3 7
3 3 3 7
2 2 3 6
2 2
y
a c a c
d f d f
y a b a b
d e d e
=∆ = = = ⋅ =
∆ ﹐ ∴
( )
, 5 7,x y 2 6
= ﹒
12.求方程組 3 1
1
2 9
xy y x
xy y x
=
−
=
+
的解
( )
x y, = ____________﹒解答 1 1 2 5,
解析
3 3 1
1 1
2 2 1
9 9
y x
xy x y
y x
xy x y
− = − =
⇒
+
= + =
5 1
: 10 x 2 + x= ⇒ =
代回 1
4 9
⇒ + =y
∴ 1
y= ﹐故5
( )
, 1 1,x y 2 5
=
﹒
13.設 a ﹐b ﹐c 皆為自然數﹐a+ − = ﹐b c 0 a−3b+ = ﹐又 a ﹐b ﹐c 之最大公因數加 a ﹐b ﹐c 之c 0 最小公倍數等於 345﹐則序組
(
a b c, ,)
= ____________﹒解答
(
115,115, 230)
解析 0
: : 1:1: 2
3 0
a b c
a b c
a b c
+ − =
⇒ =
− + =
⇒ 設 a k= ﹐ b k= ﹐c=2k( k 為自然數)﹐
∵
(
a b c, ,)
+[
a b c, ,]
=345﹐∴k+2k =345⇒ =k 115﹐ 故(
a b c, ,) (
= 115,115, 230)
﹒ 14.設A( )
1, 0 ﹐B(
−1, 2)
﹐C( )
3,k ﹐若△ ABC 的面積為 5﹐則 k= ____________﹒解答 − 或 3 7
解析 AB
= −(
2, 2)
﹐AC
=( )
2,k⇒ △ ABC 的面積 1 2 2
| | 5 2 5 7
2
2 k k
k
= − = ⇒ − − = ⇒ = − 或 3﹒
15.設 a b 3
c d = ﹐且 x y 4
c d = ﹐求 4 3 4 3
5 5
a x b y
c d
+ +
= ____________﹒
解答 120
解析 原式 4 4 3 3
20 3 15 4 120 5 5 5 5
a b x y
c d c d
= + = ⋅ + ⋅ = ﹒
16.已知方程組
( )
( ) ( )
1 1
2 3 2
a x ay
a x a y
− + =
+ + + =
有解( a 為實數)
(1)求 x + y 之最小值____________﹔ (2)當 x + y 為最小時﹐ a 之範圍為____________﹒
解答 (1)1
3;(2) 3≤ ≤ a 4
( )( ) ( )
1 1 3 2 3 0
2 3
a a
a a a a
a a
∆ = − = − + − + = − ≠
+ + ﹐表示方程組恰有一組解﹐
1 3 2 3
2 3
x
a a a a
∆ = a = + − = − +
+ ﹐
( ) ( )
1 1
2 2 2 4
2 2
y
a a a a
a
∆ = − = − − + = −
+ ﹐
∴ 3 3
3 3
x a a
x ∆ − + −
= = =
∆ − ﹐ 4 4
3 3
y a a
y=∆ = − = −
∆ − ﹐
(1) 3 4
3 3
a a
x + y = − + − 1
(
3 4)
1(
3) (
4)
13 a a 3 a a 3
= − + − ≥ − + − = ﹐
∴ x + y 之最小值為1 3﹒
(2)此時
(
a−3 4)(
−a)
≥ ⇒0(
a−3)(
a−4)
≤ ⇒ 30 ≤ ≤ ﹒ a 4 17.利用克拉瑪公式解 cos sinsin cos
x y a
x y b
θ θ
θ θ
− =
+ =
﹐得
( )
x y, = ____________﹒解答
(
acosθ+bsin ,θ −asinθ +bcosθ)
解析
2 2
cos sin
cos sin 1 sin cos
θ θ
θ θ
θ θ
∆ = − = + = ﹐
sin cos sin
x cos
a a b
b
θ θ θ
θ
∆ = − = + ﹐
cos cos sin
y sin
a b a
b
θ θ θ
∆ = θ = − ﹐
cos sin x=∆x =a θ+b θ
∆ ﹐y= ∆y = −asinθ+bcosθ
∆ ﹐
∴
( ) (
x y, = acosθ+bsin ,θ −asinθ+bcosθ)
﹒18. 小花使用矩陣列運算解一個三元一次聯立方程組如下﹕
1 4 2 1 0 0 1
3 11 4 0 1 0 1 5 7 11 0 0 1 1
a b c
→ − → →
﹐求
a= _____﹒
解答 − 3
解析 解
(
x y z, ,) (
= 1,1,1)
代回x+4y+az=2 ⇒ + + = ﹐∴1 4 a 2 a= − ﹒ 3 19.矩陣2 1 3 1 2 5 3 1 2 1 1 1 A
− −
= −
−
﹐利用矩陣列運算得
2 1 3 0 1 1 0 0 4
a b c
−
−
−
﹐則序組
(
a b c ____________﹒ , ,)
解答 1 1, , 6
3
− − −
解析
2 1 3 1 2 1 3 1
2 5 3 1 0 6 6 2
2 1 1 1 0 2 4 2
− − − −
− → −
− −
× −( 1)
1 6
× − 1 2
× −
2 1 3 1 2 1 3 1
1 1
0 1 1 0 1 1
3 3
0 1 2 1 2
0 0 1 3
− − − −
→ − − → − −
− −
− −
( )
1× −
×6
2 1 3 1 0 1 1 1
3 0 0 6 4
− −
→ − −
− −
∴
(
, ,)
1, 1, 6a b c = − −3 −
﹒
20.若二元一次聯立方程組 6 2
1 4 x y ax by
+ = −
+ =
與 4 1
4 3 4 26
x y ax by
− =
− =
為同義方程組﹐且恰有一解﹐求數對
( )
a b, =____________﹒
解答
( )
3, 4解析 由二方程組中選 6 2
1 4 1
4 x y
x y
+ = −
− =
2 :14 7 x 2
× + x = ⇒ =
代入 1
y= − ﹐ 2
代入
4 2 1 4
2 3
3 4 26
6 2 26
ax by a b
ax by a
a b
+ = − =
⇒ ⇒ =
− =
+ =
﹐b= ﹐ ∴4
( ) ( )
a b, = 3, 4 ﹒21.
2 4 3 2 11 x y z ax y z
x y z
− + = −
+ + =
+ − =
與
2 6
2 2
3 2 5
x by z x y z x y cz
+ − =
− + =
+ + =
表 x ﹐ y ﹐ z 的三元一次方程組﹐若兩方程組為同義方程組﹐
且恰有一組解﹐則(1)此解為____________﹔(2)序組
(
a b c, ,)
= ____________﹒解答 (1)
(
4, 5, 11− −)
;(2) 5, 4, 311
−
解析 (1)
2 3 2 11
2 2
x y z
x y z
x y z
− + = −
+ − =
− + =
− : 4y−3z=13﹐ − ×2 :y− =z 6﹐
(2)解代回﹐得
4 5 11 4 4 5 22 6 12 10 11 5
a b
c
− − =
− + =
− − =
(
, ,)
5, 4, 3a b c 11−
⇒ = ﹒
22.設方程組 1 1 1
2 2 2
a x b y c a x b y c
+ =
+ =
之解為
( ) (
x y, = −3,8)
﹐則 1 1 12 2 2
4 5 3 0
4 5 3 0
b x a y c b x a y c
− + =
− + =
的解為
( )
x y, = _________﹒解答 9 6, 5
− −
解析 4b x1 −5a y1 +3c1=0 ⇒a1
(
−5y)
+b1( )
4x = −3c1 1 5 1 4 13 3
a y b x c
⇒ + − =
5 9
3y 3 y 5
⇒ = − ⇒ = − , 4
8 6
3x x
− = ⇒ = − ﹐ ∴
( )
, 6, 9x y = − − 5﹒
23.設方程組 1 1 1
2 2 2
a x b y c a x b y c
+ =
+ =
恰有一組解為x= ﹐2 y= − ﹐則方程組3
( )
( )
1 1 1 1
2 2 2 2
2 3 2 0
2 3 2 0
a b x b y c
a b x b y c
− + + =
− + + =
之解
為____________﹒
解答
(
−2, 0)
解析
( )
( )
1 1 1 1
2 2 2 2
2 3 2 0
2 3 2 0
a b x b y c
a b x b y c
− + + =
− + + =
( ) ( )
1 2 1 3 2 1
a x b y x c
⇒ + − = − 1
( )
1 13 2
y x
a x b − c
⇒ − + − = ﹐
2 2
x x
− = ⇒ = − ﹐ 3
3 0
2
y x
− = − ⇒ =y
− ﹐∴
( ) (
x y, = −2, 0)
﹒ 24.設α﹐β 為二次方程式 cos sinsin cos 0 x
x
θ θ
θ θ
− =
− − 的二根﹐ n 為整數﹐則αn +βn= ____________﹒
解答 2cos nθ
解析 cos sin
(
cos)
2 sin2 0sin cos
x x
x
θ θ
θ θ
θ θ
− = − + =
− −
(
x cosθ)
2 sin2θ x cosθ isinθ⇒ − = − ⇒ − = ± ⇒ =x cosθ±isinθ﹐ 取α =cosθ+isinθ﹐β =cosθ−isinθ﹐
則αn+βn =
(
cosθ+isinθ) (
n + cosθ−isinθ)
n=
(
cosnθ+isinnθ) (
+ cosnθ−isinnθ)
=2 cos nθ﹒25.設兩直線 ax+by= 與 cx dy fe + = 的交點為
( )
2,5 ﹐求另外兩直線4bx−5ay+6e= 與0 4dx−5cy+6f = 的交點坐標為____________﹒ 0解答 15 12 2, 5
−
解析 4bx−5ay+6e=0
(
5) ( )
4 6 5 46 6
a y b x e a y b x e
⇒ − + = − ⇒ + − =
即5 12
6y= ⇒ =2 y 5 ﹐ 4 15 6x 5 x −2
− = ⇒ = ﹐∴
( )
, 15 12,2 5 x y = − ﹒
26.若方程組
3 2
5 3
2 3 2 9
3 4 3
x y z
x y z k
x y z
x y z
+ − = −
− − =
− + =
+ + =
有解﹐則 k= ____________﹒
解答 4
解析 先解
3 2
2 3 2 9
3 4 3
x y z
x y z
x y z
+ − = −
− + =
+ + =
2 : 4 3 5 2
: 4 7 1 1 1
x y x
x y y z
× + + = =
⇒ + + = ⇒ = − ⇒ =
﹐
把
(
x y z, ,) (
= 2, 1,1−)
代入x−5y−3z= ﹐∴k k= − − − = ﹒ 2 5( )
1 3 427.若 a 為實數﹐代表方程組之增廣矩陣為
3 1 1 1 3 3 1 1 1 2 1 a
a a
− +
− −
有解﹐則 a= ____________﹒
解答 3 2
解析 原式
1 1 2 1 1 1 2 1
1 3 3 1 0 4 5 2
3 1 1 0 4 5 3 4
a a
a a
a a
− − − −
⇒ − + → −
− − +
× −( 3)
× −( 1)
若有解﹐即第二列﹐第三列成比例 4 5 2 3
2 3 4
4 5 3 4 2
a a a a
a
⇒ =− = ⇒ = − + ⇒ =
− − + ﹒
28.設
1 1 1 4 1 2 2 6 2 3 4 11
經列運算簡化成為
1 0 0 0 1 0 0 0 1
α β γ
﹐求α = ______﹔β = ______﹔γ = _______﹒
解答 α = ,2 β = ,1 γ = 1 解析
1 1 1 4 1 1 1 4 1 1 1 4
1 2 2 6 0 1 1 2 0 1 1 2
2 3 4 11 0 1 2 3 0 0 1 1
→ →
× −( 2)
× −( 1)
× −( 1) × −( 1)
1 1 1 4 1 0 0 2
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 1 1 0 0 1 1
→ →
× −( 1)
∴α = ﹐2 β = ﹐1 γ = ﹒ 1 29. k 為實數﹐若 10
10 2 x ky
kx y k
+ =
− = +
的解為整數﹐求 k= ____________﹒
解析 10 10 2 x ky
kx y k
+ =
− = +
(
2)
2: 1 2 2
k k y y 1
k
× − + = − ⇒ = −
+ 為整數﹐表示k2+ = 或 21 1 ⇒ = 或 1k 0 ± ﹒
30.若 a 為一常數﹐且二元一次聯立方程式
(
2 2)
43 2
a x ay a
ax y a
+ + = +
+ =
恰有一組解﹐則可得其解
( )
x y, =____________(以常數 a 表示)﹒
解答 4
(
5)
2, 2 a a a
a a
− −
− − −
解析 2 2 2 2 4 3 2
(
2)(
2)
3 2
a a
a a a a
a
∆ = + = + − = − + − ﹐
( )( )
4 2
2 8 4 2
x 2
a a
a a a a
a
∆ = + = + − = − − + ﹐
( )( )
2
3 2
2 4
2 3 12 5 2
y 3
a a
a a a a a a a
a a
+ +
∆ = = + − − = − + ﹐
當a≠ 或2 a≠ − 時﹐恰有一解2
( )
4(
5)
, , ,
2 2
x y a a a
x y a a
∆ −
∆ −
= ∆ ∆ = − − − ﹒
31.根據調查﹐在華人社會﹐身高 H 公尺﹐體重 W 公斤的人中﹐其平均體表面積 S 平方公尺﹐可以 用數學模型S=aH +bW−0.01來表示﹐這裡的 a﹐b 是常數﹒又知體重一樣﹐身高多 5 公分﹐平 均體表面積會增加 0.03 平方公尺﹔而身高一樣﹐體重多 4 公斤﹐平均體表面積會增加 0.05 平方公 尺﹒根據模型﹐身高 170 公分﹐體重 64 公斤﹐應該有____________平方公尺的平均體表面積﹒
解答 1.81
解析 依題意可列式如下
( )
( )
0.01
0.03 5 0.01
0.05 4 0.01
S aH bW
S a H bW
S aH b W
= + −
+ = + + −
+ = + + −
⇒ 0.03 5 0.05 4 a b
=
=
得 0.03
a= 5 ﹐ 0.05
b= 4 ﹒所求 0.03
= 5 . 0.05
170 64 0.01 1.81 + 4 ⋅ − = ﹒
32.甲﹑乙兩人同解方程組 2 3
7 x ay bx y
− =
+ =
﹐若甲看錯 a 得解
( )
x y 為,(
2, 1− ﹐乙看錯 b 得解) ( )
x y 為,(
1, 1− ﹐則﹕(1)數對) ( )
a b, = ____________﹔ (2)正確解( )
x y 為____________﹒ ,解答 (1)
( )
1, 4 ;(2) 5 1,3 3
解析 (1) 2 3
7 x ay bx y
− =
+ =
(
2, 1− 代入式﹕ 2)
b− = ⇒ = ﹐ 1 7 b 4
(
1, 1− 代入式﹕ 2)
+ = ⇒ = ﹐ ∴a 3 a 1( ) ( )
a b, = 1, 4 ﹒(2)解 2 3 5
4 7 3
x y x y x
− =
+ = ⇒ =
﹐ 1
y= ﹐ ∴正確的解為3 5 1 3 3,
﹒