与えられた連立一次方程式を解いて、$x_1$と$x_2$の値を求めます。 方程式は行列形式で表されています。 $\begin{bmatrix} 3 & 1 \\ 5 & 3 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 \\ 3 \end{bmatrix}$

代数学連立一次方程式行列線形代数方程式の解法
2025/7/15

1. 問題の内容

与えられた連立一次方程式を解いて、x1x_1x2x_2の値を求めます。
方程式は行列形式で表されています。
[3153][x1x2]=[23]\begin{bmatrix} 3 & 1 \\ 5 & 3 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2 \\ 3 \end{bmatrix}

2. 解き方の手順

まず、与えられた行列式を行列の掛け算で展開して、連立一次方程式を導き出します。
3x1+x2=23x_1 + x_2 = 2
5x1+3x2=35x_1 + 3x_2 = 3
次に、これらの連立方程式を解きます。
1つ目の式を3倍して、
9x1+3x2=69x_1 + 3x_2 = 6
2つ目の式をそのまま使います。
5x1+3x2=35x_1 + 3x_2 = 3
2つの式を引き算すると、x2x_2が消去され、x1x_1について解くことができます。
(9x1+3x2)(5x1+3x2)=63(9x_1 + 3x_2) - (5x_1 + 3x_2) = 6 - 3
4x1=34x_1 = 3
x1=34x_1 = \frac{3}{4}
次に、x1x_1の値を最初の式に代入して、x2x_2を解きます。
3(34)+x2=23(\frac{3}{4}) + x_2 = 2
94+x2=2\frac{9}{4} + x_2 = 2
x2=294=8494=14x_2 = 2 - \frac{9}{4} = \frac{8}{4} - \frac{9}{4} = -\frac{1}{4}

3. 最終的な答え

x1=34x_1 = \frac{3}{4}
x2=14x_2 = -\frac{1}{4}

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