次の連立方程式を解く問題です。 $ \begin{cases} x - 2y - 3z = -9 \\ -7x + 3y + 3z = -5 \\ 3x + 2y + z = 7 \end{cases} $ ヒントとして、まず①+②と、①+③×3 を計算して、$z$ を消去することが示されています。

代数学連立方程式線形代数代入法
2025/6/20

1. 問題の内容

次の連立方程式を解く問題です。
{x2y3z=97x+3y+3z=53x+2y+z=7 \begin{cases} x - 2y - 3z = -9 \\ -7x + 3y + 3z = -5 \\ 3x + 2y + z = 7 \end{cases}
ヒントとして、まず①+②と、①+③×3 を計算して、zz を消去することが示されています。

2. 解き方の手順

まず、与えられた連立方程式に番号を振ります。
①: x2y3z=9 x - 2y - 3z = -9
②: 7x+3y+3z=5 -7x + 3y + 3z = -5
③: 3x+2y+z=7 3x + 2y + z = 7
ヒントに従い、①+② を計算します。
(x2y3z)+(7x+3y+3z)=9+(5) (x - 2y - 3z) + (-7x + 3y + 3z) = -9 + (-5)
6x+y=14 -6x + y = -14  …④
次に、①+③×3 を計算します。
③×3: 9x+6y+3z=21 9x + 6y + 3z = 21
(x2y3z)+(9x+6y+3z)=9+21 (x - 2y - 3z) + (9x + 6y + 3z) = -9 + 21
10x+4y=12 10x + 4y = 12
5x+2y=6 5x + 2y = 6  …⑤
④と⑤からなる連立方程式を解きます。
④: 6x+y=14 -6x + y = -14
⑤: 5x+2y=6 5x + 2y = 6
④より、y=6x14 y = 6x - 14 を⑤に代入します。
5x+2(6x14)=6 5x + 2(6x - 14) = 6
5x+12x28=6 5x + 12x - 28 = 6
17x=34 17x = 34
x=2 x = 2
x=2 x = 2 y=6x14 y = 6x - 14 に代入します。
y=6(2)14=1214=2 y = 6(2) - 14 = 12 - 14 = -2
y=2 y = -2
x=2 x = 2 y=2 y = -2 を③に代入して、zz を求めます。
3(2)+2(2)+z=7 3(2) + 2(-2) + z = 7
64+z=7 6 - 4 + z = 7
2+z=7 2 + z = 7
z=5 z = 5

3. 最終的な答え

x=2 x = 2
y=2 y = -2
z=5 z = 5