与えられた2つの行列の積を計算する問題です。 (1) $\begin{pmatrix} 3 & -2 \\ -1 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 & 0 & -5 \\ -3 & 4 & 1 \end{pmatrix}$ (2) $\begin{pmatrix} -3 & 7 \\ 5 & 2 \\ 2 & -4 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & -2 & 6 \\ -5 & 4 & 1 \end{pmatrix}$

代数学行列行列の積線形代数
2025/5/12

1. 問題の内容

与えられた2つの行列の積を計算する問題です。
(1) (3215)(205341)\begin{pmatrix} 3 & -2 \\ -1 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 & 0 & -5 \\ -3 & 4 & 1 \end{pmatrix}
(2) (375224)(126541)\begin{pmatrix} -3 & 7 \\ 5 & 2 \\ 2 & -4 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & -2 & 6 \\ -5 & 4 & 1 \end{pmatrix}

2. 解き方の手順

(1)
1つ目の行列は2x2、2つ目の行列は2x3なので、積は2x3の行列になります。各要素を計算します。
(3215)(205341)=(3(2)+(2)(3)3(0)+(2)(4)3(5)+(2)(1)1(2)+5(3)1(0)+5(4)1(5)+5(1))\begin{pmatrix} 3 & -2 \\ -1 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 & 0 & -5 \\ -3 & 4 & 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 3(2) + (-2)(-3) & 3(0) + (-2)(4) & 3(-5) + (-2)(1) \\ -1(2) + 5(-3) & -1(0) + 5(4) & -1(-5) + 5(1) \end{pmatrix}
=(6+6081522150+205+5)=(12817172010)= \begin{pmatrix} 6 + 6 & 0 - 8 & -15 - 2 \\ -2 - 15 & 0 + 20 & 5 + 5 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 12 & -8 & -17 \\ -17 & 20 & 10 \end{pmatrix}
(2)
1つ目の行列は3x2、2つ目の行列は2x3なので、積は3x3の行列になります。各要素を計算します。
(375224)(126541)=(3(1)+7(5)3(2)+7(4)3(6)+7(1)5(1)+2(5)5(2)+2(4)5(6)+2(1)2(1)+(4)(5)2(2)+(4)(4)2(6)+(4)(1))\begin{pmatrix} -3 & 7 \\ 5 & 2 \\ 2 & -4 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 & -2 & 6 \\ -5 & 4 & 1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -3(1) + 7(-5) & -3(-2) + 7(4) & -3(6) + 7(1) \\ 5(1) + 2(-5) & 5(-2) + 2(4) & 5(6) + 2(1) \\ 2(1) + (-4)(-5) & 2(-2) + (-4)(4) & 2(6) + (-4)(1) \end{pmatrix}
=(3356+2818+751010+830+22+20416124)=(383411523222208)= \begin{pmatrix} -3 - 35 & 6 + 28 & -18 + 7 \\ 5 - 10 & -10 + 8 & 30 + 2 \\ 2 + 20 & -4 - 16 & 12 - 4 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -38 & 34 & -11 \\ -5 & -2 & 32 \\ 22 & -20 & 8 \end{pmatrix}

3. 最終的な答え

(1) (12817172010)\begin{pmatrix} 12 & -8 & -17 \\ -17 & 20 & 10 \end{pmatrix}
(2) (383411523222208)\begin{pmatrix} -38 & 34 & -11 \\ -5 & -2 & 32 \\ 22 & -20 & 8 \end{pmatrix}

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