与えられた連立一次方程式を解く問題です。連立方程式は以下の通りです。 $2x - y - z = -5$ $4x - 5y - 2z = -1$ $-2x + 3y + z = 3$

代数学連立一次方程式方程式の解線形代数
2025/6/13

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。連立方程式は以下の通りです。
2xyz=52x - y - z = -5
4x5y2z=14x - 5y - 2z = -1
2x+3y+z=3-2x + 3y + z = 3

2. 解き方の手順

以下の手順で連立方程式を解きます。
(1) 1つ目の式を2倍して2つ目の式から引くことで、xxを消去します。
2×(2xyz=5)2 \times (2x - y - z = -5) より 4x2y2z=104x - 2y - 2z = -10
(4x5y2z)(4x2y2z)=1(10)(4x - 5y - 2z) - (4x - 2y - 2z) = -1 - (-10)
3y=9-3y = 9
y=3y = -3
(2) 1つ目の式と3つ目の式を足すことで、xxを消去します。
(2xyz)+(2x+3y+z)=5+3(2x - y - z) + (-2x + 3y + z) = -5 + 3
2y=22y = -2
y=1y = -1
(3) (1) と (2) で矛盾が生じているため、計算を再確認します。まず、1つ目の式と3つ目の式を足し合わせる操作は正しいです。しかし、yy の値が異なるため、他の方法で解く必要があります。
(4) 1つ目の式と3つ目の式を足し合わせて、xx を消去します。
2xyz=52x - y - z = -5
2x+3y+z=3-2x + 3y + z = 3
足し合わせると
2y=22y = -2
y=1y = -1
(5) 求めた y=1y = -1 を最初の2つの式に代入します。
2x(1)z=52x - (-1) - z = -5
4x5(1)2z=14x - 5(-1) - 2z = -1
整理すると
2xz=62x - z = -6
4x2z=64x - 2z = -6
(6) 上の2つの式から、zz を消去します。1つ目の式を2倍して2つ目の式から引きます。
2(2xz)=2(6)2(2x - z) = 2(-6) より 4x2z=124x - 2z = -12
(4x2z)(4x2z)=6(12)(4x - 2z) - (4x - 2z) = -6 - (-12)
0=60 = 6
(7) 計算の結果、0=60 = 6 という矛盾が生じました。これは、与えられた連立方程式に解がないことを意味します。

3. 最終的な答え

解なし

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