与えられた6つの行列式の値を求めます。

代数学行列式線形代数
2025/6/27
はい、承知いたしました。与えられた行列式の値を計算します。

1. 問題の内容

与えられた6つの行列式の値を求めます。

2. 解き方の手順

(1)
233110757=2105731077+(3)1175=2(7)3(7)3(5+7)=14+216=1 \begin{vmatrix} 2 & 3 & -3 \\ -1 & -1 & 0 \\ 7 & 5 & 7 \end{vmatrix} = 2 \begin{vmatrix} -1 & 0 \\ 5 & 7 \end{vmatrix} - 3 \begin{vmatrix} -1 & 0 \\ 7 & 7 \end{vmatrix} + (-3) \begin{vmatrix} -1 & -1 \\ 7 & 5 \end{vmatrix} = 2(-7) - 3(-7) - 3(-5+7) = -14 + 21 - 6 = 1
(2)
152436121=1362154611+24312=1(312)5(4+6)+2(83)=910+10=9 \begin{vmatrix} 1 & 5 & 2 \\ 4 & -3 & 6 \\ -1 & 2 & -1 \end{vmatrix} = 1 \begin{vmatrix} -3 & 6 \\ 2 & -1 \end{vmatrix} - 5 \begin{vmatrix} 4 & 6 \\ -1 & -1 \end{vmatrix} + 2 \begin{vmatrix} 4 & -3 \\ -1 & 2 \end{vmatrix} = 1(3-12) - 5(-4+6) + 2(8-3) = -9 - 10 + 10 = -9
(3)
102030457100420053006=105720053006204710043006+304510042005=10(5300672005)20(4300671004)+30(4200551004)=10(1503014035)20(120247028)+30(80205020)=10(995)20(4996)+30(3000)=995099920+90000=99920+9995030=30 \begin{vmatrix} 10 & 20 & 30 \\ 4 & 5 & 7 \\ 1004 & 2005 & 3006 \end{vmatrix} = 10 \begin{vmatrix} 5 & 7 \\ 2005 & 3006 \end{vmatrix} - 20 \begin{vmatrix} 4 & 7 \\ 1004 & 3006 \end{vmatrix} + 30 \begin{vmatrix} 4 & 5 \\ 1004 & 2005 \end{vmatrix} = 10(5 \cdot 3006 - 7 \cdot 2005) - 20(4 \cdot 3006 - 7 \cdot 1004) + 30(4 \cdot 2005 - 5 \cdot 1004) = 10(15030 - 14035) - 20(12024 - 7028) + 30(8020 - 5020) = 10(995) - 20(4996) + 30(3000) = 9950 - 99920 + 90000 = -99920 + 99950 - 30 = 30
しかし、1列目の10倍が2列目、3列目が3列目であるから、1列目に関して線形従属で、行列式は0になる。
102030457100420053006=10123457100420053006 \begin{vmatrix} 10 & 20 & 30 \\ 4 & 5 & 7 \\ 1004 & 2005 & 3006 \end{vmatrix} = 10 \begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 7 \\ 1004 & 2005 & 3006 \end{vmatrix}
2列目は1列目の2倍、3列目は1列目の3倍と近似できるため、ほぼ0。
3列目から2列目の1.5倍を引く
102030457100420053006=102004575(1.5)1004200530062005(1.5)=10200450.5100420051.5=10(51.5(0.5)(2005))20(41.5(0.5)(1004))=10(7.5+1002.5)20(6+502)=10(1010)20(508)=1010010160=60 \begin{vmatrix} 10 & 20 & 30 \\ 4 & 5 & 7 \\ 1004 & 2005 & 3006 \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} 10 & 20 & 0 \\ 4 & 5 & 7-5(1.5) \\ 1004 & 2005 & 3006 - 2005(1.5) \end{vmatrix} = \begin{vmatrix} 10 & 20 & 0 \\ 4 & 5 & -0.5 \\ 1004 & 2005 & 1.5 \end{vmatrix} = 10(5*1.5 - (-0.5)(2005)) - 20(4*1.5 - (-0.5)(1004)) = 10(7.5 + 1002.5) - 20(6 + 502) = 10(1010) - 20(508) = 10100 - 10160 = -60
(4)
1200212002120021=11202120212220012021=1(1(14)2(20)+0)2(2(14)2(0)+0)=1(34)2(2(3))=7+12=5 \begin{vmatrix} 1 & 2 & 0 & 0 \\ 2 & 1 & 2 & 0 \\ 0 & 2 & 1 & 2 \\ 0 & 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} = 1 \begin{vmatrix} 1 & 2 & 0 \\ 2 & 1 & 2 \\ 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} - 2 \begin{vmatrix} 2 & 2 & 0 \\ 0 & 1 & 2 \\ 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} = 1(1(1-4) - 2(2-0) + 0) - 2(2(1-4) - 2(0) + 0) = 1(-3 - 4) - 2(2(-3)) = -7 + 12 = 5
(5)
2303006111007547=6233110757+1230110754=6(1)+42311=6+4(2+3)=6+4=2 \begin{vmatrix} 2 & 3 & 0 & -3 \\ 0 & 0 & 6 & 1 \\ -1 & -1 & 0 & 0 \\ 7 & 5 & 4 & 7 \end{vmatrix} = -6 \begin{vmatrix} 2 & 3 & -3 \\ -1 & -1 & 0 \\ 7 & 5 & 7 \end{vmatrix} + 1 \begin{vmatrix} 2 & 3 & 0 \\ -1 & -1 & 0 \\ 7 & 5 & 4 \end{vmatrix} = -6(1) + 4 \begin{vmatrix} 2 & 3 \\ -1 & -1 \end{vmatrix} = -6 + 4(-2+3) = -6 + 4 = -2
(6)
3512126091007120032500006=63512260900710032=63512260900710032=6(36090710325209071032)=6(3(6(143))5(2(143)))=6(3(66)5(22))=6(198110)=6(88)=528 \begin{vmatrix} 3 & 5 & 1 & 2 & -1 \\ 2 & 6 & 0 & 9 & 1 \\ 0 & 0 & 7 & 1 & 2 \\ 0 & 0 & 3 & 2 & 5 \\ 0 & 0 & 0 & 0 & -6 \end{vmatrix} = -6 \begin{vmatrix} 3 & 5 & 1 & 2 \\ 2 & 6 & 0 & 9 \\ 0 & 0 & 7 & 1 \\ 0 & 0 & 3 & 2 \end{vmatrix} = -6 \begin{vmatrix} 3 & 5 & 1 & 2 \\ 2 & 6 & 0 & 9 \\ 0 & 0 & 7 & 1 \\ 0 & 0 & 3 & 2 \end{vmatrix} = -6 (3 \begin{vmatrix} 6 & 0 & 9 \\ 0 & 7 & 1 \\ 0 & 3 & 2 \end{vmatrix} - 5 \begin{vmatrix} 2 & 0 & 9 \\ 0 & 7 & 1 \\ 0 & 3 & 2 \end{vmatrix}) = -6(3(6(14-3)) - 5(2(14-3))) = -6(3(66) - 5(22)) = -6(198 - 110) = -6(88) = -528

3. 最終的な答え

(1) 1
(2) -9
(3) -60
(4) 5
(5) -2
(6) -528

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