この問題は、2x2行列の行列式を計算し、連立一次方程式の係数行列の行列式を計算して、解が一つだけかどうかを判定する問題です。

代数学行列式連立一次方程式線形代数
2025/5/19

1. 問題の内容

この問題は、2x2行列の行列式を計算し、連立一次方程式の係数行列の行列式を計算して、解が一つだけかどうかを判定する問題です。

2. 解き方の手順

(1) 最初の行列式 511012\begin{vmatrix} 5 & 1 \\ 10 & 12 \end{vmatrix} を計算します。行列式は 5×121×105 \times 12 - 1 \times 10 で計算できます。
(2) 次の行列式 65611\begin{vmatrix} 6 & 5 \\ 6 & -11 \end{vmatrix} を計算します。行列式は 6×(11)5×66 \times (-11) - 5 \times 6 で計算できます。
(3) 連立一次方程式 x+y=0x + y = 02x+3y=02x + 3y = 0 の係数行列 (1123)\begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 2 & 3 \end{pmatrix} の行列式を計算します。行列式は 1×31×21 \times 3 - 1 \times 2 で計算できます。行列式が0の場合、自明な解(0,0)以外の解が存在するか、解が存在しません。行列式が0でない場合、解は(0,0)のみです。
(4) 連立一次方程式 11x7y=511x - 7y = 55x2y=25x - 2y = 2 の係数行列 (11752)\begin{pmatrix} 11 & -7 \\ 5 & -2 \end{pmatrix} の行列式を計算します。行列式は 11×(2)(7)×511 \times (-2) - (-7) \times 5 で計算できます。行列式が0でない場合、一意解が存在します。行列式が0の場合、解は存在しないか、無限に存在します。

3. 最終的な答え

(1) 511012=5×121×10=6010=50\begin{vmatrix} 5 & 1 \\ 10 & 12 \end{vmatrix} = 5 \times 12 - 1 \times 10 = 60 - 10 = 50
(2) 65611=6×(11)5×6=6630=96\begin{vmatrix} 6 & 5 \\ 6 & -11 \end{vmatrix} = 6 \times (-11) - 5 \times 6 = -66 - 30 = -96
(3) 係数行列 (1123)\begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 2 & 3 \end{pmatrix} の行列式は 1×31×2=32=11 \times 3 - 1 \times 2 = 3 - 2 = 1 。 行列式は0ではないので、解は(0,0)のみです。
(4) 係数行列 (11752)\begin{pmatrix} 11 & -7 \\ 5 & -2 \end{pmatrix} の行列式は 11×(2)(7)×5=22+35=1311 \times (-2) - (-7) \times 5 = -22 + 35 = 13 。 行列式は0ではないので、一意解が存在します。
答え:
* 511012=50\begin{vmatrix} 5 & 1 \\ 10 & 12 \end{vmatrix} = 50
* 65611=96\begin{vmatrix} 6 & 5 \\ 6 & -11 \end{vmatrix} = -96
* 係数の行列式の値は 11
* 解は (0,0)(0, 0) のみ
* 係数の行列式の値は 1313
* 解は 1つだけある

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