有限数学例

$x - 2 y = 0$ , $x + y + z = 310$ , $45000 x + 40000 y + 80000 z = 16000000$

ステップ 1

連立方程式を行列形式で表します。

$[\begin{array}{c} 1 & - 2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ 45000 & 40000 & 80000 \end{array}] [\begin{array}{c} x \\ y \\ z \end{array}] = [\begin{array}{c} 0 \\ 310 \\ 16000000 \end{array}]$

ステップ 2

Find the determinant of the coefficient matrix $[\begin{array}{c} 1 & - 2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ 45000 & 40000 & 80000 \end{array}]$ .

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

Write $[\begin{array}{c} 1 & - 2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ 45000 & 40000 & 80000 \end{array}]$ in determinant notation.

$| \begin{array}{c} 1 & - 2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \\ 45000 & 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 2.2

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 row $1$ by its cofactor and add.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.2.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

ステップ 2.2.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

ステップ 2.2.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 2.2.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$1 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 2.2.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 2.2.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 2.2.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 2.2.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 2.2.9

Add the terms together.

$1 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 2.3

$0$ に $| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$ をかけます。

$1 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 2.4

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.4.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$1 (1 \cdot 80000 - 40000 \cdot 1) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 2.4.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.4.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.4.2.1.1

$80000$ に $1$ をかけます。

$1 (80000 - 40000 \cdot 1) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 2.4.2.1.2

$- 40000$ に $1$ をかけます。

$1 (80000 - 40000) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 2.4.2.2

$80000$ から $40000$ を引きます。

$1 \cdot 40000 + 2 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 2.5

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.5.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$1 \cdot 40000 + 2 (1 \cdot 80000 - 45000 \cdot 1) + 0$

ステップ 2.5.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.5.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.5.2.1.1

$80000$ に $1$ をかけます。

$1 \cdot 40000 + 2 (80000 - 45000 \cdot 1) + 0$

ステップ 2.5.2.1.2

$- 45000$ に $1$ をかけます。

$1 \cdot 40000 + 2 (80000 - 45000) + 0$

ステップ 2.5.2.2

$80000$ から $45000$ を引きます。

$1 \cdot 40000 + 2 \cdot 35000 + 0$

ステップ 2.6

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.6.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.6.1.1

$40000$ に $1$ をかけます。

$40000 + 2 \cdot 35000 + 0$

ステップ 2.6.1.2

$2$ に $35000$ をかけます。

$40000 + 70000 + 0$

ステップ 2.6.2

$40000$ と $70000$ をたし算します。

$110000 + 0$

ステップ 2.6.3

$110000$ と $0$ をたし算します。

$110000$

$D = 110000$

ステップ 3

Since the determinant is not $0$ , the system can be solved using Cramer's Rule.

ステップ 4

Find the value of $x$ by Cramer's Rule, which states that $x = \frac{D_{x}}{D}$ .

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.1

Replace column $1$ of the coefficient matrix that corresponds to the $x$ -coefficients of the system with $[\begin{array}{c} 0 \\ 310 \\ 16000000 \end{array}]$ .

$| \begin{array}{c} 0 & - 2 & 0 \\ 310 & 1 & 1 \\ 16000000 & 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 4.2

Find the determinant.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1

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 row $1$ by its cofactor and add.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

ステップ 4.2.1.2

The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a $-$ position on the sign chart.

ステップ 4.2.1.3

The minor for $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$2 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 4.2.1.9

Add the terms together.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 4.2.2

$0$ に $| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 40000 & 80000 \end{array} |$ をかけます。

$0 + 2 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 4.2.3

$0$ に $| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 40000 \end{array} |$ をかけます。

$0 + 2 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0$

ステップ 4.2.4

$| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.4.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$0 + 2 (310 \cdot 80000 - 16000000 \cdot 1) + 0$

ステップ 4.2.4.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.4.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.4.2.1.1

$310$ に $80000$ をかけます。

$0 + 2 (24800000 - 16000000 \cdot 1) + 0$

ステップ 4.2.4.2.1.2

$- 16000000$ に $1$ をかけます。

$0 + 2 (24800000 - 16000000) + 0$

ステップ 4.2.4.2.2

$24800000$ から $16000000$ を引きます。

$0 + 2 \cdot 8800000 + 0$

ステップ 4.2.5

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 4.2.5.1

$2$ に $8800000$ をかけます。

$0 + 17600000 + 0$

ステップ 4.2.5.2

$0$ と $17600000$ をたし算します。

$17600000 + 0$

ステップ 4.2.5.3

$17600000$ と $0$ をたし算します。

$17600000$

$D_{x} = 17600000$

ステップ 4.3

Use the formula to solve for $x$ .

$x = \frac{D_{x}}{D}$

ステップ 4.4

Substitute $110000$ for $D$ and $17600000$ for $D_{x}$ in the formula.

$x = \frac{17600000}{110000}$

ステップ 4.5

$17600000$ を $110000$ で割ります。

$x = 160$

ステップ 5

Find the value of $y$ by Cramer's Rule, which states that $y = \frac{D_{y}}{D}$ .

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.1

Replace column $2$ of the coefficient matrix that corresponds to the $y$ -coefficients of the system with $[\begin{array}{c} 0 \\ 310 \\ 16000000 \end{array}]$ .

$| \begin{array}{c} 1 & 0 & 0 \\ 1 & 310 & 1 \\ 45000 & 16000000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 5.2

Find the determinant.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.1

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 row $1$ by its cofactor and add.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

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 $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$1 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 5.2.1.9

Add the terms together.

$1 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 5.2.2

$0$ に $| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 80000 \end{array} |$ をかけます。

$1 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0 + 0 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 5.2.3

$0$ に $| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$ をかけます。

$1 | \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} | + 0 + 0$

ステップ 5.2.4

$| \begin{array}{c} 310 & 1 \\ 16000000 & 80000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.4.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$1 (310 \cdot 80000 - 16000000 \cdot 1) + 0 + 0$

ステップ 5.2.4.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.4.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.4.2.1.1

$310$ に $80000$ をかけます。

$1 (24800000 - 16000000 \cdot 1) + 0 + 0$

ステップ 5.2.4.2.1.2

$- 16000000$ に $1$ をかけます。

$1 (24800000 - 16000000) + 0 + 0$

ステップ 5.2.4.2.2

$24800000$ から $16000000$ を引きます。

$1 \cdot 8800000 + 0 + 0$

ステップ 5.2.5

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 5.2.5.1

$8800000$ に $1$ をかけます。

$8800000 + 0 + 0$

ステップ 5.2.5.2

$8800000$ と $0$ をたし算します。

$8800000 + 0$

ステップ 5.2.5.3

$8800000$ と $0$ をたし算します。

$8800000$

$D_{y} = 8800000$

ステップ 5.3

Use the formula to solve for $y$ .

$y = \frac{D_{y}}{D}$

ステップ 5.4

Substitute $110000$ for $D$ and $8800000$ for $D_{y}$ in the formula.

$y = \frac{8800000}{110000}$

ステップ 5.5

$8800000$ を $110000$ で割ります。

$y = 80$

ステップ 6

Find the value of $z$ by Cramer's Rule, which states that $z = \frac{D_{z}}{D}$ .

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.1

Replace column $3$ of the coefficient matrix that corresponds to the $z$ -coefficients of the system with $[\begin{array}{c} 0 \\ 310 \\ 16000000 \end{array}]$ .

$| \begin{array}{c} 1 & - 2 & 0 \\ 1 & 1 & 310 \\ 45000 & 40000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 6.2

Find the determinant.

タップして手順をさらに表示してください…

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 row $1$ by its cofactor and add.

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.1.1

Consider the corresponding sign chart.

$| \begin{array}{c} + & - & + \\ - & + & - \\ + & - & + \end{array} |$

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 $a_{11}$ is the determinant with row $1$ and column $1$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 40000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.4

Multiply element $a_{11}$ by its cofactor.

$1 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 40000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.5

The minor for $a_{12}$ is the determinant with row $1$ and column $2$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.6

Multiply element $a_{12}$ by its cofactor.

$2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.7

The minor for $a_{13}$ is the determinant with row $1$ and column $3$ deleted.

$| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.8

Multiply element $a_{13}$ by its cofactor.

$0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 6.2.1.9

Add the terms together.

$1 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 40000 & 16000000 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0 | \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$

ステップ 6.2.2

$0$ に $| \begin{array}{c} 1 & 1 \\ 45000 & 40000 \end{array} |$ をかけます。

$1 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 40000 & 16000000 \end{array} | + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0$

ステップ 6.2.3

$| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 40000 & 16000000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.3.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$1 (1 \cdot 16000000 - 40000 \cdot 310) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0$

ステップ 6.2.3.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.3.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.3.2.1.1

$16000000$ に $1$ をかけます。

$1 (16000000 - 40000 \cdot 310) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0$

ステップ 6.2.3.2.1.2

$- 40000$ に $310$ をかけます。

$1 (16000000 - 12400000) + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0$

ステップ 6.2.3.2.2

$16000000$ から $12400000$ を引きます。

$1 \cdot 3600000 + 2 | \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} | + 0$

ステップ 6.2.4

$| \begin{array}{c} 1 & 310 \\ 45000 & 16000000 \end{array} |$ の値を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.4.1

$2 \times 2$ 行列の行列式は公式 $| \begin{array}{c} a & b \\ c & d \end{array} | = a d - c b$ を利用して求めることができます。

$1 \cdot 3600000 + 2 (1 \cdot 16000000 - 45000 \cdot 310) + 0$

ステップ 6.2.4.2

行列式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 6.2.4.2.1

各項を簡約します。

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ステップ 6.2.4.2.1.1

$16000000$ に $1$ をかけます。

$1 \cdot 3600000 + 2 (16000000 - 45000 \cdot 310) + 0$

ステップ 6.2.4.2.1.2

$- 45000$ に $310$ をかけます。

$1 \cdot 3600000 + 2 (16000000 - 13950000) + 0$

ステップ 6.2.4.2.2

$16000000$ から $13950000$ を引きます。

$1 \cdot 3600000 + 2 \cdot 2050000 + 0$

ステップ 6.2.5

行列式を簡約します。

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ステップ 6.2.5.1

各項を簡約します。

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ステップ 6.2.5.1.1

$3600000$ に $1$ をかけます。

$3600000 + 2 \cdot 2050000 + 0$

ステップ 6.2.5.1.2

$2$ に $2050000$ をかけます。

$3600000 + 4100000 + 0$

ステップ 6.2.5.2

$3600000$ と $4100000$ をたし算します。

$7700000 + 0$

ステップ 6.2.5.3

$7700000$ と $0$ をたし算します。

$7700000$

$D_{z} = 7700000$

ステップ 6.3

Use the formula to solve for $z$ .

$z = \frac{D_{z}}{D}$

ステップ 6.4

Substitute $110000$ for $D$ and $7700000$ for $D_{z}$ in the formula.

$z = \frac{7700000}{110000}$

ステップ 6.5

$7700000$ を $110000$ で割ります。

$z = 70$

ステップ 7

連立方程式の解を記載します。

$x = 160$

$y = 80$

$z = 70$

有限数学 例

有限数学例