与えられた3つの行列の積を計算する問題です。行列はそれぞれ以下の通りです。 $ \begin{pmatrix} -2 & -1 & 1 \\ 0 & -2 & -1 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} -2 & -1 \\ -3 & -3 \\ -3 & -2 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 1 & -1 & 3 \\ 2 & 3 & 1 \end{pmatrix} $

代数学行列行列の積線形代数
2025/5/9

1. 問題の内容

与えられた3つの行列の積を計算する問題です。行列はそれぞれ以下の通りです。
(211021),(213332),(113231) \begin{pmatrix} -2 & -1 & 1 \\ 0 & -2 & -1 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} -2 & -1 \\ -3 & -3 \\ -3 & -2 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 1 & -1 & 3 \\ 2 & 3 & 1 \end{pmatrix}

2. 解き方の手順

まず、最初の2つの行列の積を計算します。
(211021)(213332)=((2)(2)+(1)(3)+(1)(3)(2)(1)+(1)(3)+(1)(2)(0)(2)+(2)(3)+(1)(3)(0)(1)+(2)(3)+(1)(2)) \begin{pmatrix} -2 & -1 & 1 \\ 0 & -2 & -1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -2 & -1 \\ -3 & -3 \\ -3 & -2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} (-2)(-2) + (-1)(-3) + (1)(-3) & (-2)(-1) + (-1)(-3) + (1)(-2) \\ (0)(-2) + (-2)(-3) + (-1)(-3) & (0)(-1) + (-2)(-3) + (-1)(-2) \end{pmatrix}
=(4+332+320+6+30+6+2)=(4398) = \begin{pmatrix} 4 + 3 - 3 & 2 + 3 - 2 \\ 0 + 6 + 3 & 0 + 6 + 2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 9 & 8 \end{pmatrix}
次に、得られた行列と3番目の行列の積を計算します。
(4398)(113231)=((4)(1)+(3)(2)(4)(1)+(3)(3)(4)(3)+(3)(1)(9)(1)+(8)(2)(9)(1)+(8)(3)(9)(3)+(8)(1)) \begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 9 & 8 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & -1 & 3 \\ 2 & 3 & 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} (4)(1) + (3)(2) & (4)(-1) + (3)(3) & (4)(3) + (3)(1) \\ (9)(1) + (8)(2) & (9)(-1) + (8)(3) & (9)(3) + (8)(1) \end{pmatrix}
=(4+64+912+39+169+2427+8)=(10515251535) = \begin{pmatrix} 4 + 6 & -4 + 9 & 12 + 3 \\ 9 + 16 & -9 + 24 & 27 + 8 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 10 & 5 & 15 \\ 25 & 15 & 35 \end{pmatrix}

3. 最終的な答え

(10515251535) \begin{pmatrix} 10 & 5 & 15 \\ 25 & 15 & 35 \end{pmatrix}

「代数学」の関連問題

与えられた等比数列の初項から第 $n$ 項までの和 $S_n$ を求める問題です。具体的には以下の2つの数列に対して $S_n$ を求めます。 (1) $1, 2, 2^2, 2^3, \dots$ ...

等比数列数列の和級数
2025/5/13

画像に書かれた3つの数式について、指定された文字について解く問題です。具体的には、以下の3つの問題があります。 (1) $V = abc$ を $c$ について解く。 (2) $S = \frac{1...

式の変形文字式の計算方程式
2025/5/13

$t$ を正の実数とする。実数全体の集合の部分集合 $A, B$ が以下のように定義される。 $A = \{a | \text{すべての実数} x \text{に対して} x^2 + (a+1)x +...

二次不等式二次関数の判別式集合不等式の解法
2025/5/13

与えられた数式 $l = 2(a + b)$ を $b$ について解きます。つまり、$b$ を左辺に、その他の変数を右辺に分離します。

方程式式の変形文字式の計算解の公式
2025/5/13

与えられた等式を指定された文字について解く問題です。具体的には、以下の3つの等式をそれぞれ指示された文字について解きます。 (1) $4x - y = -8$ を $x$ について解く (2) $2x...

方程式式の変形文字について解く
2025/5/13

$a$を正の実数とする。$x \geq 0$のとき、$y = \frac{ax - 1}{a - x}$ がとりうる値の範囲を求めよ。

関数の最大最小相加相乗平均不等式
2025/5/13

以下の連立一次方程式を解け。解がない場合は「解なし」と答える。 $x + 2y - z = 3$ $2x - 3y + 4z = 1$ $3x - 8y + 9z = 0$ 行列表示と基本変形を用いる...

連立一次方程式行列基本変形解の存在
2025/5/13

以下の連立一次方程式を解きます。解がない場合は「解なし」と答えます。 $ \begin{cases} x + 2y - z = 3 \\ 2x - 3y + 4z = 1 \\ 3x - 8y + 9...

連立一次方程式線形代数行列基本変形解の存在
2025/5/13

以下の連立一次方程式を解く問題です。 $ \begin{cases} x + 2y - z = 3 \\ 2x - 3y + 4z = 1 \\ 3x - 8y + 9z = 0 \end{cases...

連立一次方程式行列基本変形解の存在線形代数
2025/5/13

与えられた連立一次方程式 $ \begin{cases} x + 2y - z = 3 \\ 2x - 3y + 4z = 1 \\ 3x - 8y + 9z = 0 \end{cases} $ を、...

連立一次方程式行列基本変形線形代数解の存在
2025/5/13