与えられた連立一次方程式を解く問題です。方程式は以下の通りです。 $x_1 - 6x_2 + 3x_3 = 0$ $2x_1 + 4x_2 - x_3 = 0$ $5x_1 + 2x_2 - 2x_3 = 0$

代数学線形代数連立一次方程式掃き出し法行列
2025/5/22

1. 問題の内容

与えられた連立一次方程式を解く問題です。方程式は以下の通りです。
x16x2+3x3=0x_1 - 6x_2 + 3x_3 = 0
2x1+4x2x3=02x_1 + 4x_2 - x_3 = 0
5x1+2x22x3=05x_1 + 2x_2 - 2x_3 = 0

2. 解き方の手順

この連立方程式を行列で表現し、掃き出し法を使って解きます。
与えられた連立方程式の係数行列は次の通りです。
$A = \begin{bmatrix}
1 & -6 & 3 \\
2 & 4 & -1 \\
5 & 2 & -2
\end{bmatrix}$
まず、2行目から1行目の2倍を引きます。
R2R22R1R_2 \rightarrow R_2 - 2R_1
$\begin{bmatrix}
1 & -6 & 3 \\
0 & 16 & -7 \\
5 & 2 & -2
\end{bmatrix}$
次に、3行目から1行目の5倍を引きます。
R3R35R1R_3 \rightarrow R_3 - 5R_1
$\begin{bmatrix}
1 & -6 & 3 \\
0 & 16 & -7 \\
0 & 32 & -17
\end{bmatrix}$
次に、3行目から2行目の2倍を引きます。
R3R32R2R_3 \rightarrow R_3 - 2R_2
$\begin{bmatrix}
1 & -6 & 3 \\
0 & 16 & -7 \\
0 & 0 & -3
\end{bmatrix}$
上記より、
x16x2+3x3=0x_1 - 6x_2 + 3x_3 = 0
16x27x3=016x_2 - 7x_3 = 0
3x3=0-3x_3 = 0
したがって、x3=0x_3 = 0 です。
16x27(0)=016x_2 - 7(0) = 0 より、x2=0x_2 = 0 です。
x16(0)+3(0)=0x_1 - 6(0) + 3(0) = 0 より、x1=0x_1 = 0 です。

3. 最終的な答え

x1=0x_1 = 0
x2=0x_2 = 0
x3=0x_3 = 0

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