質問<126>99/3/1
from=坂田
「行列の掃き出し法」


行列の掃き出し法のようなやり方がなぜできるのかわかりま
せん。説明をお願いします。(特に逆行列です。)


お返事99/3/3
from=武田


連立方程式
┌2x+3y=4
└5x+6y=7
を、行列を使って表現すると、
┌2 3┐┌x┐_┌4┐
└5 6┘└y┘ ̄└7┘
となる。
┌2 3┐
└5 6┘を行列Aとすると、逆行列A-1は
掃き出し法で、連立方程式の解を求めると同時に求めること
が出来る。
 │x y│定数項│逆行列  │操作
─┼───┼───┼─────┼─────
①│2 3| 4 | 1  0|
②|5 6| 7 | 0  1|
─┼───┼───┼─────┼─────
③│2 3| 4 | 1  0|
④│1 0|-1 |-2  1|②-①×2
─┼───┼───┼─────┼─────
⑤│0 3| 6 | 5 -2|③-④×2
⑥│1 0|-1 |-2  1|
─┼───┼───┼─────┼─────
⑦│0 1| 2 |5/3 -2/3|⑤÷3
⑧│1 0|-1 |-2  1|
─┼───┼───┼─────┼─────
⑨│1 0|-1 |-2  1|⑧
⑩│0 1| 2 |5/3 -2/3|⑦
─┴───┴───┴─────┴─────
行列Aが単位行列Iになるのと同時に、単位行列Iが逆行列
A-1となる。逆行列A-1は
┌-2  1┐
└5/3 -2/3┘
となる。また、連立方程式の解はx=-1,y=2である。

同様にして、
次の三元一次連立方程式を解いてみて下さい。
┌5x+6y+7z=8
│ x+2y+3z=4
└9x+10y- z=-2