{l}{15x-40y=100}{-15x+18y=12} を解きます| Microsoft 数学ソルバー

$$\left. \begin{array} { l } { 15 x - 40 y = 100 } \\ { - 15 x + 18 y = 12 } \end{array} \right.$$

x,y を解く

$$x = -\frac{76}{11} = -6\frac{10}{11} \approx -6.909090909$$

$$y = -\frac{56}{11} = -5\frac{1}{11} \approx -5.090909091$$

代入を使用する手順

2 つの方程式を代入を使用して解くには、まず、変数の 1 つを 1 つの方程式で解きます。そして、もう 1 つの方程式の変数にその結果を代入します。

$$15x-40y=100,-15x+18y=12$$

方程式のいずれかを選択し、等号の左辺が 1 つの x だけになるようにして、x について解きます。

$$15x-40y=100$$

方程式の両辺に 40y を加算します。

$$15x=40y+100$$

両辺を 15 で除算します。

$$x=\frac{1}{15}\left(40y+100\right)$$

\frac{1}{15} と 40y+100 を乗算します。

$$x=\frac{8}{3}y+\frac{20}{3}$$

他の方程式、-15x+18y=12 の x に \frac{8y+20}{3} を代入します。

$$-15\left(\frac{8}{3}y+\frac{20}{3}\right)+18y=12$$

-15 と \frac{8y+20}{3} を乗算します。

$$-40y-100+18y=12$$

-40y を 18y に加算します。

$$-22y-100=12$$

方程式の両辺に 100 を加算します。

$$-22y=112$$

両辺を -22 で除算します。

$$y=-\frac{56}{11}$$

x=\frac{8}{3}y+\frac{20}{3} の y に -\frac{56}{11} を代入します。その結果、方程式には 1 つの変数のみ含まれるため、x を直接解くことができます。

$$x=\frac{8}{3}\left(-\frac{56}{11}\right)+\frac{20}{3}$$

分子と分子、分母と分母を乗算することで、\frac{8}{3} と -\frac{56}{11} を乗算します。次に、可能であれば分数を約分します。

$$x=-\frac{448}{33}+\frac{20}{3}$$

公分母を求めて分子を加算すると、\frac{20}{3} を -\frac{448}{33} に加算します。次に、可能であれば分数を約分します。

$$x=-\frac{76}{11}$$

連立方程式は解決しました。

$$x=-\frac{76}{11},y=-\frac{56}{11}$$

行列を使用する手順

方程式を標準形にしてから、行列を使って一次方程式を解きます。

$$15x-40y=100,-15x+18y=12$$

行列形式で方程式を記述します。

$$\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

方程式を \left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right) の逆行列で左乗算します。

$$inverse(\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

行列とその逆行列の積は単位行列です。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

等号の左辺の行列を乗算します。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}15&-40\\-15&18\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

2\times 2 行列 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right)について、逆行列は \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right)です。従って行列の方程式は行列の積の問題として書き下すことができます。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{18}{15\times 18-\left(-40\left(-15\right)\right)}&-\frac{-40}{15\times 18-\left(-40\left(-15\right)\right)}\\-\frac{-15}{15\times 18-\left(-40\left(-15\right)\right)}&\frac{15}{15\times 18-\left(-40\left(-15\right)\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

算術演算を実行します。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{3}{55}&-\frac{4}{33}\\-\frac{1}{22}&-\frac{1}{22}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}100\\12\end{matrix}\right)$$

行列を乗算します。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{3}{55}\times 100-\frac{4}{33}\times 12\\-\frac{1}{22}\times 100-\frac{1}{22}\times 12\end{matrix}\right)$$

算術演算を実行します。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{76}{11}\\-\frac{56}{11}\end{matrix}\right)$$

行列の要素 x と y を求めます。

$$x=-\frac{76}{11},y=-\frac{56}{11}$$

消去法を使用する手順

消去法で解くには、1 つの方程式がもう 1 つの方程式から減算されるときに変数が消えるように、いずれかの変数の係数が両方の方程式で同じである必要があります。

$$15x-40y=100,-15x+18y=12$$

15x と -15x を等しくするには、一次方程式の各辺のすべての項を -15 で乗算し、二次方程式の各辺のすべての項を 15 で乗算します。

$$-15\times 15x-15\left(-40\right)y=-15\times 100,15\left(-15\right)x+15\times 18y=15\times 12$$

簡約化します。

$$-225x+600y=-1500,-225x+270y=180$$

-225x+600y=-1500 から -225x+270y=180 を減算するには、等号の両辺の同類項を減算します。

$$-225x+225x+600y-270y=-1500-180$$

-225x を 225x に加算します。 項 -225x と 225x は約分され、解くことができる唯一の変数を持つ方程式が残ります。

$$600y-270y=-1500-180$$

600y を -270y に加算します。

$$330y=-1500-180$$

-1500 を -180 に加算します。

$$330y=-1680$$

両辺を 330 で除算します。

$$y=-\frac{56}{11}$$

-15x+18y=12 の y に -\frac{56}{11} を代入します。その結果、方程式には 1 つの変数のみ含まれるため、x を直接解くことができます。

$$-15x+18\left(-\frac{56}{11}\right)=12$$

18 と -\frac{56}{11} を乗算します。

$$-15x-\frac{1008}{11}=12$$

方程式の両辺に \frac{1008}{11} を加算します。

$$-15x=\frac{1140}{11}$$

両辺を -15 で除算します。

$$x=-\frac{76}{11}$$

連立方程式は解決しました。

$$x=-\frac{76}{11},y=-\frac{56}{11}$$