以下の連立一次方程式を解いたときの $z$ の値を求めます。 \begin{align*} 2x - 9y - z &= a \\ 3x + 8y + 6z &= b \\ 4x + y + 3z &= c \end{align*}

代数学連立一次方程式クラメルの公式行列式
2025/7/25

1. 問題の内容

以下の連立一次方程式を解いたときの zz の値を求めます。
\begin{align*}
2x - 9y - z &= a \\
3x + 8y + 6z &= b \\
4x + y + 3z &= c
\end{align*}

2. 解き方の手順

この連立一次方程式を解くために、クラメルの公式(行列式を用いる方法)を使用します。
まず、係数行列とその行列式 DD を求めます。
D=291386413D = \begin{vmatrix} 2 & -9 & -1 \\ 3 & 8 & 6 \\ 4 & 1 & 3 \end{vmatrix}
D=2(8361)(9)(3364)+(1)(3184)D = 2(8 \cdot 3 - 6 \cdot 1) - (-9)(3 \cdot 3 - 6 \cdot 4) + (-1)(3 \cdot 1 - 8 \cdot 4)
D=2(246)+9(924)(332)D = 2(24 - 6) + 9(9 - 24) - (3 - 32)
D=2(18)+9(15)(29)D = 2(18) + 9(-15) - (-29)
D=36135+29D = 36 - 135 + 29
D=70D = -70
次に、zz を求めるために、係数行列の第3列を定数項で置き換えた行列の行列式 DzD_z を求めます。
Dz=29a38b41cD_z = \begin{vmatrix} 2 & -9 & a \\ 3 & 8 & b \\ 4 & 1 & c \end{vmatrix}
Dz=2(8cb)(9)(3c4b)+a(332)D_z = 2(8c - b) - (-9)(3c - 4b) + a(3 - 32)
Dz=16c2b+27c36b29aD_z = 16c - 2b + 27c - 36b - 29a
Dz=29a38b+43cD_z = -29a - 38b + 43c
クラメルの公式より、z=DzDz = \frac{D_z}{D} なので、
z=29a38b+43c70z = \frac{-29a - 38b + 43c}{-70}
z=29a+38b43c70z = \frac{29a + 38b - 43c}{70}

3. 最終的な答え

z=29a+38b43c70z = \frac{29a + 38b - 43c}{70}

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