以下の連立一次方程式を解く問題です。 $ \begin{cases} x + 2y + z = 2 \\ 2x + 3y + 2z = 4 \\ 6x + 5y + 6z = 12 \end{cases} $

代数学連立一次方程式線形代数解の存在性パラメータ表示
2025/7/26

1. 問題の内容

以下の連立一次方程式を解く問題です。
\begin{cases}
x + 2y + z = 2 \\
2x + 3y + 2z = 4 \\
6x + 5y + 6z = 12
\end{cases}

2. 解き方の手順

(1) まず、第1式を2倍して、第2式から引きます。これにより、xxが消去されます。
2(x + 2y + z) = 2(2)
2x + 4y + 2z = 4
(2x+3y+2z)(2x+4y+2z)=44(2x + 3y + 2z) - (2x + 4y + 2z) = 4 - 4
-y = 0
したがって、y=0y = 0となります。
(2) 次に、y=0y = 0を第1式と第3式に代入します。
\begin{cases}
x + z = 2 \\
6x + 6z = 12
\end{cases}
(3) 第2式を6で割ります。
x+z=2x + z = 2
(4) これは第1式と同じなので、連立方程式の解は一意に決まりません。x+z=2x + z = 2を満たす任意の値が解となります。zzをパラメータttとすると、z=tz=tx=2tx=2-tとなります。y=0y=0も考慮すると、解は(2t,0,t)(2-t, 0, t)となります。

3. 最終的な答え

解は (x,y,z)=(2t,0,t)(x, y, z) = (2-t, 0, t) (ただし、ttは任意の実数)です。

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