$x + 2y + z = 0$ と $3x - 2y - 3z = 0$ のとき、$\frac{y+z}{x} + \frac{z+x}{y} + \frac{x+y}{z}$ の値を求める問題です。

代数学連立方程式式の計算代入分数
2025/4/7

1. 問題の内容

x+2y+z=0x + 2y + z = 03x2y3z=03x - 2y - 3z = 0 のとき、y+zx+z+xy+x+yz\frac{y+z}{x} + \frac{z+x}{y} + \frac{x+y}{z} の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、x+2y+z=0x + 2y + z = 0 を式(1)とし、3x2y3z=03x - 2y - 3z = 0 を式(2)とします。
式(1)より、
z=x2yz = -x - 2y (3)
式(2)に式(3)を代入すると、
3x2y3(x2y)=03x - 2y - 3(-x - 2y) = 0
3x2y+3x+6y=03x - 2y + 3x + 6y = 0
6x+4y=06x + 4y = 0
6x=4y6x = -4y
x=23yx = -\frac{2}{3}y (4)
式(3)に式(4)を代入すると、
z=(23y)2yz = - (-\frac{2}{3}y) - 2y
z=23y2yz = \frac{2}{3}y - 2y
z=23y63yz = \frac{2}{3}y - \frac{6}{3}y
z=43yz = -\frac{4}{3}y (5)
式(4)(5)を y+zx+z+xy+x+yz\frac{y+z}{x} + \frac{z+x}{y} + \frac{x+y}{z}に代入すると、
y43y23y+43y23yy+23y+y43y\frac{y - \frac{4}{3}y}{-\frac{2}{3}y} + \frac{-\frac{4}{3}y - \frac{2}{3}y}{y} + \frac{-\frac{2}{3}y + y}{-\frac{4}{3}y}
= 13y23y+63yy+13y43y\frac{-\frac{1}{3}y}{-\frac{2}{3}y} + \frac{-\frac{6}{3}y}{y} + \frac{\frac{1}{3}y}{-\frac{4}{3}y}
= 1323+631+1343\frac{-\frac{1}{3}}{-\frac{2}{3}} + \frac{-\frac{6}{3}}{1} + \frac{\frac{1}{3}}{-\frac{4}{3}}
= 12214\frac{1}{2} - 2 - \frac{1}{4}
= 248414\frac{2}{4} - \frac{8}{4} - \frac{1}{4}
= 2814\frac{2-8-1}{4}
= 74\frac{-7}{4}
= 74-\frac{7}{4}

3. 最終的な答え

74-\frac{7}{4}

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