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xy xy =⇒ 0

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(1)

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 3

2 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

5bb+ = ⇒ =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

(

2x5y+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____________﹒

(2)

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 : 5

0

x y z

x y z x y z

− − =

⇒ − − = ⇒ = − − ﹐

x= − ﹐3k y=2kz= − (5k k≠ )﹐ 0

( ) ( ) ( ) ( )( )

( ) ( ) ( ) ( )( )

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 53

3 8

− = ⋅ − − ⋅ = ﹒

(2) 2001 2002

( )

1 2001 2002 2001 1 2

2003 2004 × − = 2 2 = 2 0 = − ﹒

( )

1

× −

(3) 31 58

( )

2 31 58 31 58 27

63 117 × − = 1 1 = − = − ﹒

7. 求 2 2 13 15 2 13 2 2 13 15 2 15

+ +

+ − − =____________﹒

解答 − 65 解析

( )( ) ( )

2

2 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

= − − = − ﹒

   

(3)

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

)

29

7 4

∆ = − = − − = ﹐ 13 3

52 27 25

x 9 4

∆ = − = − =

− ﹐ 2 13

18 91 109 7 9

∆ =y = − − = −

− ﹐

25 29 x=∆x =

∆ ﹐ 109

29 yy

= =

∆ ﹐∴

( )

, 25, 109

29 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

)

2

2

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 = ﹐

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

∆ ⋅

= = = = ⋅ =

∆ ﹐

(4)

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

(5)

( )( ) ( )

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

)

1

3 a a 3 a a 3

= − + − ≥ − + − = ﹐

∴ x + y 之最小值為1 3﹒

(2)此時

(

a3 4

)(

a

)

≥ ⇒0

(

a3

)(

a4

)

≤ ⇒ 30 ≤ ≤ ﹒ a 4 17.利用克拉瑪公式解 cos sin

sin 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

(6)

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, 6

a 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

− + = −

 + + =

 + − =

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, 3

11

 − 

 

 

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﹐

(7)

(2)解代回﹐得

4 5 11 4 4 5 22 6 12 10 11 5

a b

c

− − =

 − + =

 − − =

(

, ,

)

5, 4, 3

a 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 1

2 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 1

3 3

aybxc

⇒  + − =

5 9

3y 3 y 5

⇒ = − ⇒ = − , 4

8 6

3x x

− = ⇒ = − ﹐ ∴

( )

, 6, 9

x 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 1

3 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 sin

sin cos 0 x

x

θ θ

θ θ

− =

− − 的二根﹐ n 為整數﹐則αnn= ____________﹒

解答 2cos nθ

解析 cos sin

(

cos

)

2 sin2 0

sin 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﹐

αn+βn =

(

cosθ+isinθ

) (

n + cosθisinθ

)

n

=

(

cosnθ+isinnθ

) (

+ cosnθisinnθ

)

=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 4

6 6

a y b x e aybxe

⇒ − + = − ⇒  + − =

(8)

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

× + + = =

 

⇒ + + = ⇒ = − ⇒ =

 

  ﹐

(

x y z, ,

) (

= 2, 1,1

)

代入x5y3z= ﹐∴k k= − − − = ﹒ 2 5

( )

1 3 4

27.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= ____________﹒

(9)

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

)

4

3 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

+ +

∆ = = + − − = − + ﹐

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,

 

 

 ﹒

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