2つの行列の積を計算する問題です。与えられた行列は以下の通りです。 $A = \begin{pmatrix} -11 & 27 & -14 \\ 6 & -15 & 8 \\ 1 & -2 & 1 \end{pmatrix}$ $B = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 6 \\ 2 & 3 & 4 \\ 3 & 5 & 3 \end{pmatrix}$ 求めるべきは $AB$ です。

代数学行列行列の積線形代数
2025/5/9

1. 問題の内容

2つの行列の積を計算する問題です。与えられた行列は以下の通りです。
A=(1127146158121)A = \begin{pmatrix} -11 & 27 & -14 \\ 6 & -15 & 8 \\ 1 & -2 & 1 \end{pmatrix}
B=(116234353)B = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 6 \\ 2 & 3 & 4 \\ 3 & 5 & 3 \end{pmatrix}
求めるべきは ABAB です。

2. 解き方の手順

2つの行列の積 ABAB は、行列 AA の各行と行列 BB の各列の内積を取ることで計算できます。
* ABAB の (1,1) 成分は (11)(1)+(27)(2)+(14)(3)=11+5442=1(-11)(1) + (27)(2) + (-14)(3) = -11 + 54 - 42 = 1
* ABAB の (1,2) 成分は (11)(1)+(27)(3)+(14)(5)=11+8170=0(-11)(1) + (27)(3) + (-14)(5) = -11 + 81 - 70 = 0
* ABAB の (1,3) 成分は (11)(6)+(27)(4)+(14)(3)=66+10842=0(-11)(6) + (27)(4) + (-14)(3) = -66 + 108 - 42 = 0
* ABAB の (2,1) 成分は (6)(1)+(15)(2)+(8)(3)=630+24=0(6)(1) + (-15)(2) + (8)(3) = 6 - 30 + 24 = 0
* ABAB の (2,2) 成分は (6)(1)+(15)(3)+(8)(5)=645+40=1(6)(1) + (-15)(3) + (8)(5) = 6 - 45 + 40 = 1
* ABAB の (2,3) 成分は (6)(6)+(15)(4)+(8)(3)=3660+24=0(6)(6) + (-15)(4) + (8)(3) = 36 - 60 + 24 = 0
* ABAB の (3,1) 成分は (1)(1)+(2)(2)+(1)(3)=14+3=0(1)(1) + (-2)(2) + (1)(3) = 1 - 4 + 3 = 0
* ABAB の (3,2) 成分は (1)(1)+(2)(3)+(1)(5)=16+5=0(1)(1) + (-2)(3) + (1)(5) = 1 - 6 + 5 = 0
* ABAB の (3,3) 成分は (1)(6)+(2)(4)+(1)(3)=68+3=1(1)(6) + (-2)(4) + (1)(3) = 6 - 8 + 3 = 1
したがって、ABAB は次のようになります。
AB=(100010001)AB = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}

3. 最終的な答え

(100010001)\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}