3元1次方程式の解
{a11x1+a12x2+a13x3=b1 ・・・・・・(1)a21x1+a22x2+a23x3=b2 ・・・・・・(2)a31x1+a32x2+a33x3=b3 ・・・・・・(3)
x3
を消去する.
(1)×a23
a11a23x1+a12a23x2+a13a23x3=a23b1
・・・・・・(4)
(2)×a13
a13a21x1+a13a22x2+a13a23x3=a13b2
・・・・・・(5)
(4)−(5)
(a11a23−a13a21)x1+(a12a23−a13a22)x2=a23b1−a13b2
・・・・・・(6)
(1)×a33
a11a33x1+a12a33x2+a13a33x3=a33b1・・・・・・(7)
(3)×a13
a13a31x1+a13a32x2+a13a33x3=a13b3・・・・・・(8)
(7)−(8)
(a11a33−a13a31)x1+(a12a33−a13a32)x2=a33b1−a13b3・・・・・・(9)
x2
を消去する.
(6)×(a12a33−a13a32)
−(9)×
(a12a23−a13a22)
{(a12a33−a13a32)(a11a23−a13a21)−(a12a23−a13a22)(a11a33−a13a31)}x1=(a12a33−a13a32)(a23b1−a13b2)−(a12a23−a13a22)(a33b1−a13b3)
x1の係数
a12a33a11a23−a12a33a13a21−a13a32a11a23+a13a32a13a21−a12a23a11a33
+a12a23a13a31+a13a22a11a33−a13a22a13a31
=−a12a13a21a33−a11a13a23a32+a13a13a21a32+a12a13a23a31+a11a13a22a33−a13a13a22a31
=a13(a11a22a33−a11a23a32+a12a23a31−a12a21a33+a13a21a32−a13a22a31)
定数項
a12a33a23b1−a12a33a13b2−a13a32a23b1+a13a32a13b2−a12a23a33b1+a12a23a13b3+a13a22a33b1−a13a22a13b3
=−a12a13a33b2−a13a23a32b1+a13a13a32b2+a12a13a23b3+a13a22a33b1−a13a13a22b3
=a13(a22a33b1−a23a32b1+a13a32b2−a12a33b2+a12a23b3−a13a22b3)
よって,整理すると
x1=a13(a22a33b1−a23a32b1+a13a32b2−a12a33b2+a12a23b3−a13a22b3)a13(a11a22a33−a11a23a32+a12a23a31−a12a21a33+a13a21a32−a13a22a31)
=b1a22a33−b1a23a32+b2a13a32−b2a12a33+b3a12a23−b3a13a22a11a22a33−a11a23a32+a12a23a31−a12a21a33+a13a21a32−a13a22a31
行列式を用いて表すと
x1=|b1a12a13b2a22a23b3a32a33||a11a12a13a21a22a23a31a32a33|
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最終更新日:
2025年1月17日