与えられた行列の計算問題を解きます。具体的には、 $2 \begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 0 & 5 \\ 7 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -1 \\ 1 \end{pmatrix} + 3 \begin{pmatrix} -2 & 1 \\ 4 & 0 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix}$ を計算します。

代数学行列行列の計算線形代数
2025/6/13

1. 問題の内容

与えられた行列の計算問題を解きます。具体的には、
2(230572)(11)+3(214035)(21)2 \begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 0 & 5 \\ 7 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -1 \\ 1 \end{pmatrix} + 3 \begin{pmatrix} -2 & 1 \\ 4 & 0 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix}
を計算します。

2. 解き方の手順

まず、左側の行列の積を計算します。
2(230572)(11)=2(2×(1)+3×10×(1)+5×17×(1)+2×1)=2(2+30+57+2)=2(155)=(21010)2 \begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 0 & 5 \\ 7 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -1 \\ 1 \end{pmatrix} = 2 \begin{pmatrix} 2 \times (-1) + 3 \times 1 \\ 0 \times (-1) + 5 \times 1 \\ 7 \times (-1) + 2 \times 1 \end{pmatrix} = 2 \begin{pmatrix} -2 + 3 \\ 0 + 5 \\ -7 + 2 \end{pmatrix} = 2 \begin{pmatrix} 1 \\ 5 \\ -5 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 \\ 10 \\ -10 \end{pmatrix}
次に、右側の行列の積を計算します。
3(214035)(21)=3(2×2+1×14×2+0×13×2+5×1)=3(4+18+06+5)=3(3811)=(92433)3 \begin{pmatrix} -2 & 1 \\ 4 & 0 \\ 3 & 5 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \end{pmatrix} = 3 \begin{pmatrix} -2 \times 2 + 1 \times 1 \\ 4 \times 2 + 0 \times 1 \\ 3 \times 2 + 5 \times 1 \end{pmatrix} = 3 \begin{pmatrix} -4 + 1 \\ 8 + 0 \\ 6 + 5 \end{pmatrix} = 3 \begin{pmatrix} -3 \\ 8 \\ 11 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -9 \\ 24 \\ 33 \end{pmatrix}
最後に、それぞれの結果を足し合わせます。
(21010)+(92433)=(2910+2410+33)=(73423)\begin{pmatrix} 2 \\ 10 \\ -10 \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} -9 \\ 24 \\ 33 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 2 - 9 \\ 10 + 24 \\ -10 + 33 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} -7 \\ 34 \\ 23 \end{pmatrix}

3. 最終的な答え

(73423)\begin{pmatrix} -7 \\ 34 \\ 23 \end{pmatrix}

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