連立方程式 $\begin{cases} ax+by=-1 \\ bx-ay=18 \end{cases}$ の解が $x=2$, $y=-3$ であるとき、$a$ と $b$ の値を求めよ。

代数学連立方程式代入方程式の解
2025/8/16
## 問題3の解答

1. 問題の内容

連立方程式 {ax+by=1bxay=18\begin{cases} ax+by=-1 \\ bx-ay=18 \end{cases} の解が x=2x=2, y=3y=-3 であるとき、aabb の値を求めよ。

2. 解き方の手順

* 連立方程式の解が与えられているので、それぞれの式に x=2x=2, y=3y=-3 を代入する。
* 代入すると、以下の2つの式が得られる。
2a3b=12a - 3b = -1
2b+3a=182b + 3a = 18
* これらは、aabb に関する連立方程式なので、これを解く。
* 1つ目の式を3倍、2つ目の式を2倍して、aa の係数を揃える。
6a9b=36a - 9b = -3
4b+6a=364b + 6a = 36
* 2つの式を引き算する。
(6a9b)(6a+4b)=336(6a - 9b) - (6a + 4b) = -3 - 36
13b=39-13b = -39
* bb について解く。
b=3913=3b = \frac{-39}{-13} = 3
* 求めた b=3b=3 を最初の連立方程式のいずれかの式に代入して、aa を求める。今回は、2a3b=12a - 3b = -1 に代入する。
2a3(3)=12a - 3(3) = -1
2a9=12a - 9 = -1
2a=82a = 8
a=4a = 4

3. 最終的な答え

a=4a = 4, b=3b = 3