与えられた行列 $A = \begin{bmatrix} 3 & 2 \\ 1 & 1 \end{bmatrix}$ の逆行列 $A^{-1} = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix}$ を求め、a, b, c, d の値を答える問題です。

代数学線形代数行列逆行列行列式
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた行列 A=[3211]A = \begin{bmatrix} 3 & 2 \\ 1 & 1 \end{bmatrix} の逆行列 A1=[abcd]A^{-1} = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} を求め、a, b, c, d の値を答える問題です。

2. 解き方の手順

2x2行列の逆行列は以下の公式で求められます。
A=[abcd]A = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} のとき、
A1=1adbc[dbca]A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} \begin{bmatrix} d & -b \\ -c & a \end{bmatrix}
まず、行列 A の行列式を計算します。
det(A)=(3)(1)(2)(1)=32=1det(A) = (3)(1) - (2)(1) = 3 - 2 = 1
次に、逆行列の公式に従って A1A^{-1} を計算します。
A1=11[1213]=[1213]A^{-1} = \frac{1}{1} \begin{bmatrix} 1 & -2 \\ -1 & 3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & -2 \\ -1 & 3 \end{bmatrix}
したがって、a=1a = 1, b=2b = -2, c=1c = -1, d=3d = 3 となります。

3. 最終的な答え

a=1a = 1, b=2b = -2, c=1c = -1, d=3d = 3

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