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有限数学 例
9y-5x=39y−5x=3 , x+y=1x+y=1 , z+2y=2z+2y=2
ステップ 1
ステップ 1.1
9y9yと-5x−5xを並べ替えます。
-5x+9y=3−5x+9y=3
x+y=1x+y=1
z+2y=2z+2y=2
ステップ 1.2
zzと2y2yを並べ替えます。
-5x+9y=3−5x+9y=3
x+y=1x+y=1
2y+z=22y+z=2
-5x+9y=3−5x+9y=3
x+y=1x+y=1
2y+z=22y+z=2
ステップ 2
連立方程式を行列形式で表します。
[-590110021][xyz]=[312]⎡⎢⎣−590110021⎤⎥⎦⎡⎢⎣xyz⎤⎥⎦=⎡⎢⎣312⎤⎥⎦
ステップ 3
ステップ 3.1
Write [-590110021]⎡⎢⎣−590110021⎤⎥⎦ in determinant notation.
|-590110021|∣∣
∣∣−590110021∣∣
∣∣
ステップ 3.2
Choose the row or column with the most 00 elements. If there are no 00 elements choose any row or column. Multiply every element in column 33 by its cofactor and add.
ステップ 3.2.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
ステップ 3.2.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a -− position on the sign chart.
ステップ 3.2.3
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|1102|∣∣∣1102∣∣∣
ステップ 3.2.4
Multiply element a13a13 by its cofactor.
0|1102|0∣∣∣1102∣∣∣
ステップ 3.2.5
The minor for a23a23 is the determinant with row 22 and column 33 deleted.
|-5902|∣∣∣−5902∣∣∣
ステップ 3.2.6
Multiply element a23a23 by its cofactor.
0|-5902|0∣∣∣−5902∣∣∣
ステップ 3.2.7
The minor for a33a33 is the determinant with row 33 and column 33 deleted.
|-5911|∣∣∣−5911∣∣∣
ステップ 3.2.8
Multiply element a33a33 by its cofactor.
1|-5911|1∣∣∣−5911∣∣∣
ステップ 3.2.9
Add the terms together.
0|1102|+0|-5902|+1|-5911|0∣∣∣1102∣∣∣+0∣∣∣−5902∣∣∣+1∣∣∣−5911∣∣∣
0|1102|+0|-5902|+1|-5911|0∣∣∣1102∣∣∣+0∣∣∣−5902∣∣∣+1∣∣∣−5911∣∣∣
ステップ 3.3
00に|1102|∣∣∣1102∣∣∣をかけます。
0+0|-5902|+1|-5911|0+0∣∣∣−5902∣∣∣+1∣∣∣−5911∣∣∣
ステップ 3.4
00に|-5902|∣∣∣−5902∣∣∣をかけます。
0+0+1|-5911|0+0+1∣∣∣−5911∣∣∣
ステップ 3.5
|-5911|∣∣∣−5911∣∣∣の値を求めます。
ステップ 3.5.1
2×22×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cb∣∣∣abcd∣∣∣=ad−cbを利用して求めることができます。
0+0+1(-5⋅1-1⋅9)0+0+1(−5⋅1−1⋅9)
ステップ 3.5.2
行列式を簡約します。
ステップ 3.5.2.1
各項を簡約します。
ステップ 3.5.2.1.1
-5−5に11をかけます。
0+0+1(-5-1⋅9)0+0+1(−5−1⋅9)
ステップ 3.5.2.1.2
-1−1に99をかけます。
0+0+1(-5-9)0+0+1(−5−9)
0+0+1(-5-9)0+0+1(−5−9)
ステップ 3.5.2.2
-5−5から99を引きます。
0+0+1⋅-140+0+1⋅−14
0+0+1⋅-140+0+1⋅−14
0+0+1⋅-140+0+1⋅−14
ステップ 3.6
行列式を簡約します。
ステップ 3.6.1
-14−14に11をかけます。
0+0-140+0−14
ステップ 3.6.2
00と00をたし算します。
0-140−14
ステップ 3.6.3
00から1414を引きます。
-14−14
-14−14
D=-14D=−14
ステップ 4
Since the determinant is not 00, the system can be solved using Cramer's Rule.
ステップ 5
ステップ 5.1
Replace column 11 of the coefficient matrix that corresponds to the xx-coefficients of the system with [312]⎡⎢⎣312⎤⎥⎦.
|390110221|∣∣
∣∣390110221∣∣
∣∣
ステップ 5.2
Find the determinant.
ステップ 5.2.1
Choose the row or column with the most 00 elements. If there are no 00 elements choose any row or column. Multiply every element in column 33 by its cofactor and add.
ステップ 5.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣∣
∣∣+−+−+−+−+∣∣
∣∣
ステップ 5.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a -− position on the sign chart.
ステップ 5.2.1.3
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|1122|∣∣∣1122∣∣∣
ステップ 5.2.1.4
Multiply element a13a13 by its cofactor.
0|1122|0∣∣∣1122∣∣∣
ステップ 5.2.1.5
The minor for a23a23 is the determinant with row 22 and column 33 deleted.
|3922|∣∣∣3922∣∣∣
ステップ 5.2.1.6
Multiply element a23a23 by its cofactor.
0|3922|0∣∣∣3922∣∣∣
ステップ 5.2.1.7
The minor for a33a33 is the determinant with row 33 and column 33 deleted.
|3911|∣∣∣3911∣∣∣
ステップ 5.2.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
1|3911|
ステップ 5.2.1.9
Add the terms together.
0|1122|+0|3922|+1|3911|
0|1122|+0|3922|+1|3911|
ステップ 5.2.2
0に|1122|をかけます。
0+0|3922|+1|3911|
ステップ 5.2.3
0に|3922|をかけます。
0+0+1|3911|
ステップ 5.2.4
|3911|の値を求めます。
ステップ 5.2.4.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
0+0+1(3⋅1-1⋅9)
ステップ 5.2.4.2
行列式を簡約します。
ステップ 5.2.4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 5.2.4.2.1.1
3に1をかけます。
0+0+1(3-1⋅9)
ステップ 5.2.4.2.1.2
-1に9をかけます。
0+0+1(3-9)
0+0+1(3-9)
ステップ 5.2.4.2.2
3から9を引きます。
0+0+1⋅-6
0+0+1⋅-6
0+0+1⋅-6
ステップ 5.2.5
行列式を簡約します。
ステップ 5.2.5.1
-6に1をかけます。
0+0-6
ステップ 5.2.5.2
0と0をたし算します。
0-6
ステップ 5.2.5.3
0から6を引きます。
-6
-6
Dx=-6
ステップ 5.3
Use the formula to solve for x.
x=DxD
ステップ 5.4
Substitute -14 for D and -6 for Dx in the formula.
x=-6-14
ステップ 5.5
-6と-14の共通因数を約分します。
ステップ 5.5.1
-2を-6で因数分解します。
x=-2(3)-14
ステップ 5.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.5.2.1
-2を-14で因数分解します。
x=-2⋅3-2⋅7
ステップ 5.5.2.2
共通因数を約分します。
x=-2⋅3-2⋅7
ステップ 5.5.2.3
式を書き換えます。
x=37
x=37
x=37
x=37
ステップ 6
ステップ 6.1
Replace column 2 of the coefficient matrix that corresponds to the y-coefficients of the system with [312].
|-530110021|
ステップ 6.2
Find the determinant.
ステップ 6.2.1
Choose the row or column with the most 0 elements. If there are no 0 elements choose any row or column. Multiply every element in column 3 by its cofactor and add.
ステップ 6.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
ステップ 6.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
ステップ 6.2.1.3
The minor for a13 is the determinant with row 1 and column 3 deleted.
|1102|
ステップ 6.2.1.4
Multiply element a13 by its cofactor.
0|1102|
ステップ 6.2.1.5
The minor for a23 is the determinant with row 2 and column 3 deleted.
|-5302|
ステップ 6.2.1.6
Multiply element a23 by its cofactor.
0|-5302|
ステップ 6.2.1.7
The minor for a33 is the determinant with row 3 and column 3 deleted.
|-5311|
ステップ 6.2.1.8
Multiply element a33 by its cofactor.
1|-5311|
ステップ 6.2.1.9
Add the terms together.
0|1102|+0|-5302|+1|-5311|
0|1102|+0|-5302|+1|-5311|
ステップ 6.2.2
0に|1102|をかけます。
0+0|-5302|+1|-5311|
ステップ 6.2.3
0に|-5302|をかけます。
0+0+1|-5311|
ステップ 6.2.4
|-5311|の値を求めます。
ステップ 6.2.4.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
0+0+1(-5⋅1-1⋅3)
ステップ 6.2.4.2
行列式を簡約します。
ステップ 6.2.4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 6.2.4.2.1.1
-5に1をかけます。
0+0+1(-5-1⋅3)
ステップ 6.2.4.2.1.2
-1に3をかけます。
0+0+1(-5-3)
0+0+1(-5-3)
ステップ 6.2.4.2.2
-5から3を引きます。
0+0+1⋅-8
0+0+1⋅-8
0+0+1⋅-8
ステップ 6.2.5
行列式を簡約します。
ステップ 6.2.5.1
-8に1をかけます。
0+0-8
ステップ 6.2.5.2
0と0をたし算します。
0-8
ステップ 6.2.5.3
0から8を引きます。
-8
-8
Dy=-8
ステップ 6.3
Use the formula to solve for y.
y=DyD
ステップ 6.4
Substitute -14 for D and -8 for Dy in the formula.
y=-8-14
ステップ 6.5
-8と-14の共通因数を約分します。
ステップ 6.5.1
-2を-8で因数分解します。
y=-2(4)-14
ステップ 6.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 6.5.2.1
-2を-14で因数分解します。
y=-2⋅4-2⋅7
ステップ 6.5.2.2
共通因数を約分します。
y=-2⋅4-2⋅7
ステップ 6.5.2.3
式を書き換えます。
y=47
y=47
y=47
y=47
ステップ 7
ステップ 7.1
Replace column 3 of the coefficient matrix that corresponds to the z-coefficients of the system with [312].
|-593111022|
ステップ 7.2
Find the determinant.
ステップ 7.2.1
Choose the row or column with the most 0 elements. If there are no 0 elements choose any row or column. Multiply every element in column 1 by its cofactor and add.
ステップ 7.2.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|
ステップ 7.2.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
ステップ 7.2.1.3
The minor for a11 is the determinant with row 1 and column 1 deleted.
|1122|
ステップ 7.2.1.4
Multiply element a11 by its cofactor.
-5|1122|
ステップ 7.2.1.5
The minor for a21 is the determinant with row 2 and column 1 deleted.
|9322|
ステップ 7.2.1.6
Multiply element a21 by its cofactor.
-1|9322|
ステップ 7.2.1.7
The minor for a31 is the determinant with row 3 and column 1 deleted.
|9311|
ステップ 7.2.1.8
Multiply element a31 by its cofactor.
0|9311|
ステップ 7.2.1.9
Add the terms together.
-5|1122|-1|9322|+0|9311|
-5|1122|-1|9322|+0|9311|
ステップ 7.2.2
0に|9311|をかけます。
-5|1122|-1|9322|+0
ステップ 7.2.3
|1122|の値を求めます。
ステップ 7.2.3.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
-5(1⋅2-2⋅1)-1|9322|+0
ステップ 7.2.3.2
行列式を簡約します。
ステップ 7.2.3.2.1
各項を簡約します。
ステップ 7.2.3.2.1.1
2に1をかけます。
-5(2-2⋅1)-1|9322|+0
ステップ 7.2.3.2.1.2
-2に1をかけます。
-5(2-2)-1|9322|+0
-5(2-2)-1|9322|+0
ステップ 7.2.3.2.2
2から2を引きます。
-5⋅0-1|9322|+0
-5⋅0-1|9322|+0
-5⋅0-1|9322|+0
ステップ 7.2.4
|9322|の値を求めます。
ステップ 7.2.4.1
2×2行列の行列式は公式|abcd|=ad-cbを利用して求めることができます。
-5⋅0-1(9⋅2-2⋅3)+0
ステップ 7.2.4.2
行列式を簡約します。
ステップ 7.2.4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 7.2.4.2.1.1
9に2をかけます。
-5⋅0-1(18-2⋅3)+0
ステップ 7.2.4.2.1.2
-2に3をかけます。
-5⋅0-1(18-6)+0
-5⋅0-1(18-6)+0
ステップ 7.2.4.2.2
18から6を引きます。
-5⋅0-1⋅12+0
-5⋅0-1⋅12+0
-5⋅0-1⋅12+0
ステップ 7.2.5
行列式を簡約します。
ステップ 7.2.5.1
各項を簡約します。
ステップ 7.2.5.1.1
-5に0をかけます。
0-1⋅12+0
ステップ 7.2.5.1.2
-1に12をかけます。
0-12+0
0-12+0
ステップ 7.2.5.2
0から12を引きます。
-12+0
ステップ 7.2.5.3
-12と0をたし算します。
-12
-12
Dz=-12
ステップ 7.3
Use the formula to solve for z.
z=DzD
ステップ 7.4
Substitute -14 for D and -12 for Dz in the formula.
z=-12-14
ステップ 7.5
-12と-14の共通因数を約分します。
ステップ 7.5.1
-2を-12で因数分解します。
z=-2(6)-14
ステップ 7.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 7.5.2.1
-2を-14で因数分解します。
z=-2⋅6-2⋅7
ステップ 7.5.2.2
共通因数を約分します。
z=-2⋅6-2⋅7
ステップ 7.5.2.3
式を書き換えます。
z=67
z=67
z=67
z=67
ステップ 8
連立方程式の解を記載します。
x=37
y=47
z=67