与えられた連立一次方程式が解を持たないことを示す問題です。連立方程式は以下の通りです。 $ \begin{cases} x + 2y + 6z = -3 \\ x + 2y + z = 1 \\ 2x + 4y + 3z = 1 \end{cases} $

代数学連立一次方程式解の存在線形代数矛盾
2025/7/3

1. 問題の内容

与えられた連立一次方程式が解を持たないことを示す問題です。連立方程式は以下の通りです。
\begin{cases}
x + 2y + 6z = -3 \\
x + 2y + z = 1 \\
2x + 4y + 3z = 1
\end{cases}

2. 解き方の手順

与えられた連立方程式が解を持たないことを示すために、矛盾を導き出します。
まず、1番目の式と2番目の式に着目します。1番目の式から2番目の式を引くと、次のようになります。
(x+2y+6z)(x+2y+z)=31(x + 2y + 6z) - (x + 2y + z) = -3 - 1
5z=45z = -4
z=45z = -\frac{4}{5}
次に、1番目の式を2倍した式から3番目の式を引きます。
2(x+2y+6z)(2x+4y+3z)=2(3)12(x + 2y + 6z) - (2x + 4y + 3z) = 2(-3) - 1
(2x+4y+12z)(2x+4y+3z)=61(2x + 4y + 12z) - (2x + 4y + 3z) = -6 - 1
9z=79z = -7
z=79z = -\frac{7}{9}
ここで、zz の値が異なる2つの式が得られました。z=45z = -\frac{4}{5}z=79z = -\frac{7}{9} は矛盾します。
したがって、この連立方程式は解を持ちません。

3. 最終的な答え

解なし

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