107 成大資工所數學考點分析
線代五題全是矩陣分解(SVD、Jordan、正定判斷、投影),離散則首次出現機率題(條件機率與貝氏定理)佔 30%。
題型與配分
編號 212,系所「電機資訊學院-資訊聯招」,考試科目:計算機數學,考試日期 107 年 2 月 5 日第 3 節,全卷 2 頁、8 題、100 分,不可使用計算機。
同樣明訂「只有答案,沒有計算過程或說明原因,也不予計分」。
| 區段 | 題號 | 配分 |
|---|---|---|
| 一、線性代數 | 1–4 | 50% |
| 二、離散數學 | 5–8 | 50% |
線性代數考點(1–4)
- 第 1 題(25%,5 小題各 5%)|給一個 4×3 矩陣 A:(a) 求 SVD (b) 求 R(AT) 的正交歸一基底 (c) R(A) (d) N(A) (e) N(AT)。這是「四個基本子空間」的完整考法,而且全部要從 SVD 讀出來
- 第 2 題(10%)|給矩陣 M:(a) 3% 求最小多項式 (b) 3% 求 Jordan 標準型 (c) 4% 求 Jordan 基底
- 第 3 題(10%)|給四階矩陣 M:(a) 5% 是否正定?為什麼(用主子式或特徵值) (b) 5% 所有特徵值是否都在 0 與 2 之間?為什麼
- 第 4 題(5%)|找出向量 P 在 M 的行空間中,且 b − P 與行空間中每個向量正交(正交投影)
離散數學考點(5–8)
- 第 5 題(15%)|隨機選一個 x1+x2+x3+x4 = 10 的非負整數解(每個解等機率),已知 x1 與 x2 至少有一個等於 2,求 x2 = 2 的條件機率
- 第 6 題(15%)|兩個箱子(第一箱 5 紅 4 藍、第二箱 3 紅 6 藍),隨機選箱再隨機取球,已知取到紅球,求來自第二箱的機率(貝氏定理)
- 第 7 題(10%)|解遞迴式 3an − 6an−1 − 3an−2 + 6an−3 = 0(a0 = 1、a1 = 0、a2 = 7)。特徵方程可分解為 (λ−1)(λ−2)(λ+1)
- 第 8 題(10%)|解同餘方程組 x ≡ 4 (mod 5)、x ≡ 5 (mod 15) 的所有解(中國剩餘定理,但模不互質要特別處理)
這份考卷的難點
- 第 1 題(25 分)是全卷最大的一題,要先算出完整的 SVD,再用 U 與 V 的行向量寫出四個基本子空間的基底。SVD 算錯後面四小題全錯。
- 第 2 題的 Jordan 基底要求廣義特徵向量,是線代的進階內容。
- 第 8 題的模不互質(5 與 15 不互質)—— 標準中國剩餘定理不能直接套用,要檢查相容性。
- 兩題機率合計 30 分,在資工所數學考科中比例偏高,而且都要寫出完整推導。
準備建議
- SVD 與四個基本子空間的對應(107 第 1 題 25 分)是成大線代的核心,與交大 111 第 9 題完全同型
- 條件機率與貝氏定理(107 第 5、6 題)在成大 107 佔 30 分,其他年度較少 —— 但仍值得準備
- Jordan 標準型與最小多項式(107 第 2 題)在成大、台大都考過
- 同餘方程組(107 第 8 題、中興 113)要注意模是否互質