与えられた連立一次方程式を解きます。 $ \begin{cases} 2x+4y+7z = 0 \\ 4x+5y+8z = 0 \\ 6x-6y+9z = 0 \end{cases} $

代数学連立一次方程式線形代数方程式の解法
2025/5/1

1. 問題の内容

与えられた連立一次方程式を解きます。
\begin{cases}
2x+4y+7z = 0 \\
4x+5y+8z = 0 \\
6x-6y+9z = 0
\end{cases}

2. 解き方の手順

まず、連立方程式を整理します。
式1: 2x+4y+7z=02x + 4y + 7z = 0
式2: 4x+5y+8z=04x + 5y + 8z = 0
式3: 6x6y+9z=06x - 6y + 9z = 0
式1を2倍して式2から引きます。
2×(2x+4y+7z)=4x+8y+14z=02 \times (2x + 4y + 7z) = 4x + 8y + 14z = 0
(4x+5y+8z)(4x+8y+14z)=3y6z=0(4x + 5y + 8z) - (4x + 8y + 14z) = -3y - 6z = 0
3y6z=0-3y - 6z = 0
y=2zy = -2z
式1を3倍して式3から引きます。
3×(2x+4y+7z)=6x+12y+21z=03 \times (2x + 4y + 7z) = 6x + 12y + 21z = 0
(6x6y+9z)(6x+12y+21z)=18y12z=0(6x - 6y + 9z) - (6x + 12y + 21z) = -18y - 12z = 0
18y12z=0-18y - 12z = 0
18y=12z18y = -12z
y=1218z=23zy = -\frac{12}{18}z = -\frac{2}{3}z
ここで、y=2zy = -2zy=23zy = -\frac{2}{3}zの結果が一致しないため、
連立方程式の解は、x=0,y=0,z=0x = 0, y = 0, z = 0のみとなります。
別の解法として、式1に-2をかけて式2に足し合わせます。
(2)(2x+4y+7z)+(4x+5y+8z)=(4x8y14z)+(4x+5y+8z)=3y6z=0(-2)*(2x+4y+7z) + (4x+5y+8z) = (-4x -8y -14z) + (4x+5y+8z) = -3y-6z = 0
したがって、y=2zy=-2zとなります。
次に、式1に-3をかけて式3に足し合わせます。
(3)(2x+4y+7z)+(6x6y+9z)=(6x12y21z)+(6x6y+9z)=18y12z=0(-3)*(2x+4y+7z) + (6x-6y+9z) = (-6x -12y -21z) + (6x-6y+9z) = -18y-12z = 0
したがって、18y=12z18y=-12zとなり、y=23zy = -\frac{2}{3}zとなります。
よって、y=2zy = -2zy=23zy = -\frac{2}{3}zより、連立方程式を満たすのは、y=0y=0かつz=0z=0のときのみです。
式1に代入すると、2x=02x = 0より、x=0x=0となります。

3. 最終的な答え

x=0,y=0,z=0x = 0, y = 0, z = 0

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