与えられた2x2行列の逆行列を求める問題です。与えられた行列は $ \begin{bmatrix} 1 & -2 \\ 5 & 4 \end{bmatrix} $ であり、その逆行列を計算する必要があります。

代数学行列逆行列線形代数
2025/6/13

1. 問題の内容

与えられた2x2行列の逆行列を求める問題です。与えられた行列は
[1254] \begin{bmatrix} 1 & -2 \\ 5 & 4 \end{bmatrix}
であり、その逆行列を計算する必要があります。

2. 解き方の手順

2x2行列 A=[abcd]A = \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} の逆行列 A1A^{-1} は、
A1=1adbc[dbca]A^{-1} = \frac{1}{ad - bc} \begin{bmatrix} d & -b \\ -c & a \end{bmatrix}
で与えられます。
この問題では、a=1,b=2,c=5,d=4a = 1, b = -2, c = 5, d = 4 です。まず、行列式の値を計算します。
adbc=(1)(4)(2)(5)=4+10=14ad - bc = (1)(4) - (-2)(5) = 4 + 10 = 14
したがって、逆行列は
A1=114[4251]=[414214514114]=[2717514114]A^{-1} = \frac{1}{14} \begin{bmatrix} 4 & 2 \\ -5 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \frac{4}{14} & \frac{2}{14} \\ \frac{-5}{14} & \frac{1}{14} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \frac{2}{7} & \frac{1}{7} \\ \frac{-5}{14} & \frac{1}{14} \end{bmatrix}
となります。

3. 最終的な答え

逆行列は
[2717514114] \begin{bmatrix} \frac{2}{7} & \frac{1}{7} \\ \frac{-5}{14} & \frac{1}{14} \end{bmatrix}
です。

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