写真は2つの連立方程式を示しています。 (1) $x + y + z = 1$ (2) $x - y + z = 3$ これらの連立方程式を解いて、$x, y, z$の値を求めます。

代数学連立方程式線形方程式解の存在性変数
2025/6/23
写真に写っている問題を解きます。

1. 問題の内容

写真は2つの連立方程式を示しています。
(1) x+y+z=1x + y + z = 1
(2) xy+z=3x - y + z = 3
これらの連立方程式を解いて、x,y,zx, y, zの値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、(1)と(2)の式を加えます。
x+y+z+xy+z=1+3x + y + z + x - y + z = 1 + 3
2x+2z=42x + 2z = 4
両辺を2で割ると、
x+z=2x + z = 2
x=2zx = 2 - z (式3)
次に、式(1)から式(2)を引きます。
(x+y+z)(xy+z)=13(x + y + z) - (x - y + z) = 1 - 3
2y=22y = -2
y=1y = -1
yyの値を式(1)に代入します。
x+(1)+z=1x + (-1) + z = 1
x+z=2x + z = 2 (式4)
式(3)を式(4)に代入して、zzについて解きます。
x+z=(2z)+z=2x + z = (2 - z) + z = 2
これは常に成り立つため、 zzは任意の値を取ることができます。
例えば、z=0z = 0の場合、x=20=2x = 2 - 0 = 2となります。
z=1z = 1の場合、x=21=1x = 2 - 1 = 1となります。
zzは自由に設定できるため、解は一意には定まりません。

3. 最終的な答え

y=1y = -1
x=2zx = 2 - z
zzは任意の値
例:z=0z = 0 のとき、x=2,y=1,z=0x = 2, y = -1, z = 0
例:z=1z = 1 のとき、x=1,y=1,z=1x = 1, y = -1, z = 1
例:z=2z = 2 のとき、x=0,y=1,z=2x = 0, y = -1, z = 2

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