与えられた行列とベクトルの積の等式から、$x$と$y$の値を求める問題です。 具体的には、以下の式を満たす$x$と$y$を求めます。 $\begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 2 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix}$

代数学線形代数行列ベクトル連立一次方程式
2025/5/12

1. 問題の内容

与えられた行列とベクトルの積の等式から、xxyyの値を求める問題です。
具体的には、以下の式を満たすxxyyを求めます。
(4322)(xy)=(21)\begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 2 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix}

2. 解き方の手順

行列の積を計算し、連立一次方程式を立てて解きます。
ステップ1: 行列の積を計算します。
(4322)(xy)=(4x+3y2x+2y)\begin{pmatrix} 4 & 3 \\ 2 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 4x + 3y \\ 2x + 2y \end{pmatrix}
ステップ2: 連立一次方程式を立てます。
(4x+3y2x+2y)=(21)\begin{pmatrix} 4x + 3y \\ 2x + 2y \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix}
これは以下の連立一次方程式と同値です。
4x+3y=24x + 3y = 2
2x+2y=12x + 2y = 1
ステップ3: 連立一次方程式を解きます。
2番目の式を2倍して1番目の式から引くことでxxを消去します。
2(2x+2y)=2(1)2(2x + 2y) = 2(1)
4x+4y=24x + 4y = 2
(4x+4y)(4x+3y)=22(4x + 4y) - (4x + 3y) = 2 - 2
y=0y = 0
y=0y = 0を2番目の式に代入します。
2x+2(0)=12x + 2(0) = 1
2x=12x = 1
x=12x = \frac{1}{2}

3. 最終的な答え

x=12x = \frac{1}{2}
y=0y = 0

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