岐阜大学
2013年 理系 第5問
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$a,\ b$を$\displaystyle a^2+\frac{b^2}{6}=1$を満たす正の実数とする.行列$A=\left( \begin{array}{cc}
2 \sqrt{2}a & b \\
-b & -\sqrt{2}a
\end{array} \right)$に対して,以下の問に答えよ.
(1) 実数$p,\ q$が$A^2=pA+qE$を満たすとき,$p,\ q$を$a$を用いて表せ.ただし,$E$は$2$次の単位行列とする.
(2) $\displaystyle a=\frac{1}{\sqrt{2}}$のとき,$\displaystyle \sum_{k=1}^{100}(-1)^kA^k$を求めよ.
(3) $\displaystyle a=\frac{1}{\sqrt{2}}$とし,$m$を正の整数とする.$x$と$y$についての方程式$A^m \left( \begin{array}{c} x \\ y \end{array} \right)=\left( \begin{array}{c} -x \\ 0 \end{array} \right)$が$x=y=0$以外の解をもつとき,$m$の満たす条件を求めよ.
(1) 実数$p,\ q$が$A^2=pA+qE$を満たすとき,$p,\ q$を$a$を用いて表せ.ただし,$E$は$2$次の単位行列とする.
(2) $\displaystyle a=\frac{1}{\sqrt{2}}$のとき,$\displaystyle \sum_{k=1}^{100}(-1)^kA^k$を求めよ.
(3) $\displaystyle a=\frac{1}{\sqrt{2}}$とし,$m$を正の整数とする.$x$と$y$についての方程式$A^m \left( \begin{array}{c} x \\ y \end{array} \right)=\left( \begin{array}{c} -x \\ 0 \end{array} \right)$が$x=y=0$以外の解をもつとき,$m$の満たす条件を求めよ.
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