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■25880 / inTopicNo.1)  連立一次方程式
  
□投稿者/ 社会人10年 一般人(3回)-(2007/06/23(Sat) 10:42:00)
    次の連立一次方程式を解け(a,bは定数)なんですが、

     ax[1]+x[2]+x[3]+・・・+x[n]=b
     x[1]+ax[2]+x[3]+・・・+x[n]=b

      ・・・・・・

     x[1]+x[2]+x[3]+・・・+ax[n]=b

    行基本変形で解くのかなと思うんですが、どうしたらいいのかすいません教えてください。

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■25882 / inTopicNo.2)  Re[1]: 連立一次方程式
□投稿者/ Siko^n 一般人(1回)-(2007/06/23(Sat) 11:22:08)
    No25880に返信(社会人10年さんの記事)
    > 次の連立一次方程式を解け(a,bは定数)なんですが、
    >
    >  ax[1]+x[2]+x[3]+・・・+x[n]=b
    >  x[1]+ax[2]+x[3]+・・・+x[n]=b
    >
    >   ・・・・・・
    >
    >  x[1]+x[2]+x[3]+・・・+ax[n]=b
    In[2]:=
    Inverse[{{a, 1}, {1, a}}];
    MatrixForm[%]

    Out[3]//MatrixForm=
    MatrixForm[{{a/(-1 + a^2),
    -(1/(-1 + a^2))}, {-(1/(-1 + a^2)),
    a/(-1 + a^2)}}]

    In[4]:=
    {{a, 1}, {1, a}} . {x[1], x[2]}

    Out[4]=
    {a*x[1] + x[2], x[1] + a*x[2]}

    In[5]:=
    Solve[% == {b, b}, {x[1], x[2]}]

    Out[5]=
    {{x[1] -> b/(1 + a), x[2] -> b/(1 + a)}}<----◎2

    In[6]:=
    Inverse[{{a, 1, 1}, {1, a, 1}, {1, 1, a}}];
    MatrixForm[%]

    Out[7]//MatrixForm=
    MatrixForm[{{(-1 + a^2)/(2 - 3*a + a^3),
    (1 - a)/(2 - 3*a + a^3),
    (1 - a)/(2 - 3*a + a^3)},
    {(1 - a)/(2 - 3*a + a^3),
    (-1 + a^2)/(2 - 3*a + a^3),
    (1 - a)/(2 - 3*a + a^3)},
    {(1 - a)/(2 - 3*a + a^3),
    (1 - a)/(2 - 3*a + a^3),
    (-1 + a^2)/(2 - 3*a + a^3)}}]

    In[8]:=
    {{a, 1, 1}, {1, a, 1}, {1, 1, a}} .
    {x[1], x[2], x[3]}

    Out[8]=
    {a*x[1] + x[2] + x[3], x[1] + a*x[2] +
    x[3], x[1] + x[2] + a*x[3]}

    In[9]:=
    Solve[% == {b, b, b}, {x[1], x[2], x[3]}]

    Out[9]=
    {{x[1] -> b/(2 + a), x[2] -> b/(2 + a),
    x[3] -> b/(2 + a)}}<-----------------◎3

    In[10]:=
    Inverse[{{a, 1, 1, 1}, {1, a, 1, 1},
    {1, 1, a, 1}, {1, 1, 1, a}}];
    MatrixForm[%]

    Out[11]//MatrixForm=
    MatrixForm[{{(2 - 3*a + a^3)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4), (-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4)}, {(-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (2 - 3*a + a^3)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4), (-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4)}, {(-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4), (2 - 3*a + a^3)/(-3 + 8*a -
    6*a^2 + a^4), (-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4)},
    {(-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4), (-1 + 2*a - a^2)/
    (-3 + 8*a - 6*a^2 + a^4),
    (-1 + 2*a - a^2)/(-3 + 8*a - 6*a^2 +
    a^4), (2 - 3*a + a^3)/(-3 + 8*a -
    6*a^2 + a^4)}}]

    In[12]:=
    {{a, 1, 1, 1}, {1, a, 1, 1}, {1, 1, a, 1},
    {1, 1, 1, a}} . {x[1], x[2], x[3], x[4]}

    Out[12]=
    {a*x[1] + x[2] + x[3] + x[4],
    x[1] + a*x[2] + x[3] + x[4],
    x[1] + x[2] + a*x[3] + x[4],
    x[1] + x[2] + x[3] + a*x[4]}

    In[13]:=
    Solve[% == {b, b, b, b}, {x[1], x[2], x[3],
    x[4]}]

    Out[13]=
    {{x[1] -> b/(3 + a), x[2] -> b/(3 + a),
    x[3] -> b/(3 + a), x[4] -> b/(3 + a)}}<-----◎4
    .
    .
    と 帰納的に し、 誰でも 予想叶う ;

    ___________________________<----◎n
    http://www.youtube.com/watch?v=drv6_LcWSkQ
    ___________________________<----◎n+1
    .
    .
    .


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■25927 / inTopicNo.3)  Re[1]: 連立一次方程式
□投稿者/ 社会人10年 一般人(4回)-(2007/06/24(Sun) 07:04:53)
    英語がわからないので、日本語でお願いします。
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■25942 / inTopicNo.4)  Re[1]: 連立一次方程式
□投稿者/ けにい 軍団(141回)-(2007/06/24(Sun) 14:04:42)
    いま a ≠ 1 と仮定します。第 n 式をその他の式から引いて整理すると x[k] = x[n],
    k = 1, 2, ..., n-1 が得られます。これを第 n 式に代入すれば

    x[n] + x[n] + ... + x[n] + a x[n] = b
    ⇒ (a + n - 1)x[n] = b
    ⇒ x[n] = b/(a + n - 1)

    となります。つまり

    x[k] = b/(a + n - 1), k = 1, 2, ..., n

    です。
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■25991 / inTopicNo.5)  Re[2]: 連立一次方程式
□投稿者/ 社会人10年 一般人(5回)-(2007/06/26(Tue) 08:20:08)
    a=1のときは、解なしでよろしいのでしょうか?
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■25996 / inTopicNo.6)  Re[1]: 連立一次方程式
□投稿者/ ゼロ 大御所(258回)-(2007/06/26(Tue) 09:35:59)
    a=1の時は
    x[1]+x[2]+x[3]+・・・+x[n]=b
    を満たすx[1],・・・・,x[n]全てが解になります。
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■26001 / inTopicNo.7)  Re[3]: 連立一次方程式
□投稿者/ けにい 軍団(144回)-(2007/06/26(Tue) 13:42:36)
    更にいえば、a ≠ 1 のときも a + n - 1 で割らなければならないので
    a = 1 - n か否か、b = 0 か否かで、場合分けが必要になります。それに
    よっては、パラメータ 1 個分の自由度を持つ解になったり、不能になったり
    します。
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■26080 / inTopicNo.8)  Re[4]: 連立一次方程式
□投稿者/ 社会人10年 一般人(6回)-(2007/06/29(Fri) 08:21:13)
    丁寧なご回答ありがとうございます。助かりました。
解決済み!
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