画像に書かれた複数の問題のうち、(2),(3),(4),(5)の4つの問題を解く。

代数学行列式線形代数
2025/7/24

1. 問題の内容

画像に書かれた複数の問題のうち、(2),(3),(4),(5)の4つの問題を解く。

2. 解き方の手順

(2) x=2x=2 かつ y+z4=0y+z-4=0 の場合に、行列式
311311333\begin{vmatrix} 3 & -1 & -1 \\ -3 & 1 & 1 \\ 3 & 3 & 3 \end{vmatrix}
を計算する。
行列式の計算を行う。
311311333=3(1×31×3)(1)(3×31×3)+(1)(3×31×3)=3(33)+(1)(93)1(93)=012+12=0\begin{vmatrix} 3 & -1 & -1 \\ -3 & 1 & 1 \\ 3 & 3 & 3 \end{vmatrix} = 3(1\times3 - 1\times3) - (-1)(-3\times3 - 1\times3) + (-1)(-3\times3 - 1\times3) = 3(3-3) + (1)(-9-3) -1(-9-3) = 0 -12 + 12 = 0
(3) x2=y15=z+13x-2=\frac{y-1}{5} = \frac{z+1}{3} の場合に、行列式
510123035\begin{vmatrix} 5 & -1 & 0 \\ -1 & 2 & -3 \\ 0 & -3 & 5 \end{vmatrix}
を計算する。
行列式の計算を行う。
510123035=5(2×5(3)×(3))(1)(1×5(3)×0)+0=5(109)+(5)=55=0\begin{vmatrix} 5 & -1 & 0 \\ -1 & 2 & -3 \\ 0 & -3 & 5 \end{vmatrix} = 5(2\times5 - (-3)\times(-3)) - (-1)(-1\times5 - (-3)\times0) + 0 = 5(10-9) + (-5) = 5 - 5 = 0
(4) 2xy+z3=02x - y + z - 3 = 0 の場合に、行列式
131210112\begin{vmatrix} 1 & 3 & 1 \\ 2 & 1 & 0 \\ -1 & 1 & 2 \end{vmatrix}
を計算する。
行列式の計算を行う。
131210112=1(1×20×1)3(2×20×(1))+1(2×11×(1))=1(2)3(4)+1(3)=212+3=7\begin{vmatrix} 1 & 3 & 1 \\ 2 & 1 & 0 \\ -1 & 1 & 2 \end{vmatrix} = 1(1\times2 - 0\times1) - 3(2\times2 - 0\times(-1)) + 1(2\times1 - 1\times(-1)) = 1(2) - 3(4) + 1(3) = 2 - 12 + 3 = -7
(5) x+2y3z5=0x + 2y - 3z - 5 = 0 の場合に、行列式
120021213\begin{vmatrix} 1 & 2 & 0 \\ 0 & 2 & 1 \\ 2 & 1 & 3 \end{vmatrix}
を計算する。
行列式の計算を行う。
120021213=1(2×31×1)2(0×31×2)+0=1(61)2(2)+0=5+4=9\begin{vmatrix} 1 & 2 & 0 \\ 0 & 2 & 1 \\ 2 & 1 & 3 \end{vmatrix} = 1(2\times3 - 1\times1) - 2(0\times3 - 1\times2) + 0 = 1(6-1) - 2(-2) + 0 = 5 + 4 = 9

3. 最終的な答え

(2) 0
(3) 0
(4) -7
(5) 9

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