画像に示された2つの行列式の計算例について説明します。最初の例では、$2 \times 2$ 行列の行列式を計算する際、行基本変形を利用して計算を簡単にする方法を示しています。具体的には、第2行に第1行の3倍を加える操作を行っています。次の例も同様に、行基本変形を用いて行列式を計算しています。

代数学行列式線形代数行列行基本変形
2025/7/12

1. 問題の内容

画像に示された2つの行列式の計算例について説明します。最初の例では、2×22 \times 2 行列の行列式を計算する際、行基本変形を利用して計算を簡単にする方法を示しています。具体的には、第2行に第1行の3倍を加える操作を行っています。次の例も同様に、行基本変形を用いて行列式を計算しています。

2. 解き方の手順

* **例2:**
元の行列は
$
\begin{vmatrix}
2 & -3 \\
-6 & 7
\end{vmatrix}
$
第2行に第1行の3倍を加えるという操作を行います。つまり、
2=2+(1×3)行2 = 行2 + (行1 \times 3)です。
$
\begin{aligned}
-6 + (2 \times 3) &= -6 + 6 = 0 \\
7 + (-3 \times 3) &= 7 - 9 = -2
\end{aligned}
$
したがって、新しい行列は
$
\begin{vmatrix}
2 & -3 \\
0 & -2
\end{vmatrix}
$
行列式は
(2×2)(3×0)=40=4(2 \times -2) - (-3 \times 0) = -4 - 0 = -4
* **例3:**
元の行列は
$
\begin{vmatrix}
97 & 98 \\
98 & 99
\end{vmatrix}
$
第2行に第1行の-1倍を加えるという操作を行います。つまり、
2=2+(1×1)行2 = 行2 + (行1 \times -1)です。
$
\begin{aligned}
98 + (97 \times -1) &= 98 - 97 = 1 \\
99 + (98 \times -1) &= 99 - 98 = 1
\end{aligned}
$
したがって、新しい行列は
$
\begin{vmatrix}
97 & 98 \\
1 & 1
\end{vmatrix}
$
行列式は
(97×1)(98×1)=9798=1(97 \times 1) - (98 \times 1) = 97 - 98 = -1

3. 最終的な答え

例2の行列式は-4です。例3の行列式は-1です。

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