与えられた行列の逆行列を求め、その要素 $e, f, g, h$ の値を求める問題です。与えられた行列は $\begin{pmatrix} 3 & 13 \\ 1 & 7 \end{pmatrix}$ であり、その逆行列は $\begin{pmatrix} e & f \\ g & h \end{pmatrix}$ です。

代数学行列逆行列線形代数
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた行列の逆行列を求め、その要素 e,f,g,he, f, g, h の値を求める問題です。与えられた行列は
(31317)\begin{pmatrix} 3 & 13 \\ 1 & 7 \end{pmatrix}
であり、その逆行列は
(efgh)\begin{pmatrix} e & f \\ g & h \end{pmatrix}
です。

2. 解き方の手順

2x2行列 (abcd)\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} の逆行列は、行列式を D=adbcD = ad - bc とすると、
1D(dbca)\frac{1}{D} \begin{pmatrix} d & -b \\ -c & a \end{pmatrix}
で与えられます。
まず、与えられた行列の行列式を計算します。
D=(3)(7)(13)(1)=2113=8D = (3)(7) - (13)(1) = 21 - 13 = 8
次に、逆行列の公式を用いて逆行列を計算します。
18(71313)=(781381838)\frac{1}{8} \begin{pmatrix} 7 & -13 \\ -1 & 3 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \frac{7}{8} & -\frac{13}{8} \\ -\frac{1}{8} & \frac{3}{8} \end{pmatrix}
したがって、e=78e = \frac{7}{8}, f=138f = -\frac{13}{8}, g=18g = -\frac{1}{8}, h=38h = \frac{3}{8} となります。

3. 最終的な答え

e=78e = \frac{7}{8}
f=138f = -\frac{13}{8}
g=18g = -\frac{1}{8}
h=38h = \frac{3}{8}

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