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次の連立一次方程式の解として正しいものを以下の選択肢から選びなさい。

$\left\{ \begin{aligned} x +9y &= 77 \\ x+y &= 13 \end{aligned} \right.$

$x = 5$, $y=8$

$x = -3$, $y=16$

$x = 9$, $y=4$

$x = 3$, $y=10$

$\left\{ \begin{aligned} x +9y &= 77 ~~\cdots ({\rm I}) \\ x+y &= 13 ~~\cdots ({\rm II}) \end{aligned} \right.$

とすると, 拡大係数行列は

$\begin{pmatrix} 1 & 9 & 77 \\ 1 & 1 & 13 \end{pmatrix}$

であり, 行基本変形を行うと

$\begin{eqnarray*} \begin{pmatrix} 1 & 9 & 77 \\ 1 & 1 & 13 \end{pmatrix}& \xrightarrow{({\rm II})  - ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & 9 & 77 \\ 0 & -8 & -64 \end{pmatrix} \\[1em] & \xrightarrow{({\rm II})~\div~(-8)} & \begin{pmatrix} 1 & 9 & 77 \\ 0 & 1 & 8 \end{pmatrix} \end{eqnarray*}$

となる。すなわち

$\left\{ \begin{aligned} x + 9y &= 77 \\ y &= 8 \end{aligned} \right.$

であり, $y=8$ を $1$ つ目の式に代入すると

$x = 77 - 72 = 5$

よって $x = 5$, $y=8$ である。