ベクトル $\vec{a} = (-4, 1)$, $\vec{b} = (2, 0)$, $\vec{c} = (-10, 4)$ が与えられたとき、$\vec{c} = m\vec{a} + n\vec{b}$ を満たす $m$ と $n$ を求めます。

代数学ベクトル連立方程式線形代数
2025/7/22

1. 問題の内容

ベクトル a=(4,1)\vec{a} = (-4, 1), b=(2,0)\vec{b} = (2, 0), c=(10,4)\vec{c} = (-10, 4) が与えられたとき、c=ma+nb\vec{c} = m\vec{a} + n\vec{b} を満たす mmnn を求めます。

2. 解き方の手順

まず、c=ma+nb\vec{c} = m\vec{a} + n\vec{b} を成分で表します。
c=(10,4)\vec{c} = (-10, 4), a=(4,1)\vec{a} = (-4, 1), b=(2,0)\vec{b} = (2, 0) なので、
(10,4)=m(4,1)+n(2,0)(-10, 4) = m(-4, 1) + n(2, 0)
(10,4)=(4m,m)+(2n,0)(-10, 4) = (-4m, m) + (2n, 0)
(10,4)=(4m+2n,m)(-10, 4) = (-4m + 2n, m)
したがって、以下の連立方程式が得られます。
\begin{align*}
-4m + 2n &= -10 \\
m &= 4
\end{align*}
m=4m = 44m+2n=10-4m + 2n = -10 に代入すると、
4(4)+2n=10-4(4) + 2n = -10
16+2n=10-16 + 2n = -10
2n=62n = 6
n=3n = 3
よって、m=4m = 4n=3n = 3 です。

3. 最終的な答え

m=4m = 4, n=3n = 3

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