与えられた連立方程式を解く問題です。連立方程式は以下の通りです。 $2x+y+z=3$ ...(1) $x-y+3z=-2$ ...(2) $-x-y+z=-4$ ...(3)

代数学連立方程式線形代数方程式の解法
2025/3/21

1. 問題の内容

与えられた連立方程式を解く問題です。連立方程式は以下の通りです。
2x+y+z=32x+y+z=3 ...(1)
xy+3z=2x-y+3z=-2 ...(2)
xy+z=4-x-y+z=-4 ...(3)

2. 解き方の手順

まず、式(2)と式(3)からxxを消去することを考えます。
式(2)と式(3)を足し合わせると、
(xy+3z)+(xy+z)=2+(4)(x-y+3z) + (-x-y+z) = -2 + (-4)
2y+4z=6-2y+4z=-6 ...(4)
次に、式(1)と式(3)からxxを消去します。式(1)に式(3)を足すと、xxの係数が異なるので、式(3)を2倍して足し合わせます。
2×(xy+z)=2×(4)2 \times (-x-y+z) = 2 \times (-4)
2x2y+2z=8-2x-2y+2z=-8
これと式(1)を足し合わせます。
(2x+y+z)+(2x2y+2z)=3+(8)(2x+y+z) + (-2x-2y+2z) = 3 + (-8)
y+3z=5-y+3z=-5 ...(5)
式(4)と式(5)から、yyを消去します。
式(5)を2倍します。
2×(y+3z)=2×(5)2 \times (-y+3z) = 2 \times (-5)
2y+6z=10-2y+6z=-10 ...(6)
式(6)から式(4)を引きます。
(2y+6z)(2y+4z)=10(6)(-2y+6z) - (-2y+4z) = -10 - (-6)
2z=42z = -4
z=2z = -2
z=2z=-2を式(5)に代入します。
y+3(2)=5-y+3(-2) = -5
y6=5-y-6 = -5
y=1-y = 1
y=1y = -1
y=1y=-1z=2z=-2を式(1)に代入します。
2x+(1)+(2)=32x+(-1)+(-2) = 3
2x3=32x-3 = 3
2x=62x = 6
x=3x=3

3. 最終的な答え

x=3x=3, y=1y=-1, z=2z=-2

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