質問<194>
「「3×3行列」」
日付 99/11/12
質問者 坂田


こんにちは。いつもおせわになっております。

3×3行列Sを次のように定義するとき、
連立方程式SX=0(X=Oを除く)を解け。

S=(cos2A cosA/sinA 1) X=(x)
  (cos2B cosB/sinB 1)   (y)
  (cos2C cosC/sinC 1)   (z)

ただし、A+B+C=π

の解き方がわからないです。
場合分けすると恐ろしく面倒になるのですが・・・ 

お返事(武田)
日付 99/11/14
回答者 武田


xcos2A+y(cosA/sinA)+z=0……①
xcos2B+y(cosB/sinB)+z=0……②
xcos2C+y(cosC/sinC)+z=0……③
①-②より
x(cos2A-cos2B)+y(cosA/sinA-cosB/sinB)=0……④
①-③より
x(cos2A-cos2C)+y(cosA/sinA-cosC/sinC)=0……⑤
⑤をC=π-(A+B)で置き換えて、
x{cos2A-cos2(A+B)}+y{cosA/sinA+cos(A+B)/sin(A+B)}=0……⑥
④×{cos2A-cos2(A+B)}-⑥×(cos2A-cos2B)より
y[(cosA/sinA-cosB/sinB){cos2A-cos2(A+B)}
   -{cosA/sinA+cos(A+B)/sin(A+B)}(cos2A-cos2B)]=0
[ ]の中を計算すると、0となるので、
y×0=0より、y=k(任意)……⑦
⑦を④に代入すると、
x=k(-\(\frac{1}{2}\)sinAsinBsinC)……⑧
⑦⑧を①に代入すると、
z=k{(cos2A-2cosAsinBsinC)/2sinAsinBsinC}……⑨
任意の数k=2sinAsinBsinCとおくと、
  (x) (    -1    )
X=(y)=( 2sinAsinBsinC  )≠O……(答)
  (z) (cos2A-2cosAsinBsinC)