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。
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y - 3z &= 19 \\ 5x - 2y - 2z &= 30 \\ -2x + 3y -z &= -15 \end{aligned} \right.$
$x = 4$, $y = -3$, $z = -2$
$x = 4$, $y = -7$, $z = 2$
$x = 7$, $y = -6$, $z = 2$
$x = 7$, $y = -2$, $z = -2$
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y - 3z &= 19 ~~\cdots ({\rm I}) \\ 5x - 2y - 2z &= 30 ~~\cdots ({\rm II}) \\ -2x + 3y -z &= -15 ~~\cdots ({\rm III}) \end{aligned} \right.$
とすると, 拡大係数行列は
$\begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 5 & -2 & -2 & 30 \\ -2 & 3 & -1 & -15 \end{pmatrix}$
であり, 行基本変形を行うと
$\begin{eqnarray*} \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 5 & -2 & -2 & 30 \\ -2 & 3 & -1 & -15 \end{pmatrix} & \xrightarrow{({\rm II}) - 5 \times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 0 & 13 & 13 & -65 \\ -2 & 3 & -1 & -15 \end{pmatrix} \\[1em] & \xrightarrow{({\rm II}) ~\div ~ 13} & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ -2 & 3 & -1 & -15 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{ ({\rm III}) + 2 \times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ 0 & -3 & -7 & 23 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{({\rm III}) + 3 \times ({\rm II})} & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ 0 & 0 & -4 & 8 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{({\rm III}) ~\div ~(-4)} & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -3 & 19 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ 0 & 0 & 1 & -2 \end{pmatrix}\\[1em] \end{eqnarray*}$
となる。すなわち
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y -3z &= 19 \\ y + z &= -5 \\ z & = -2 \end{aligned} \right.$
であり, $z=-2$ を $2$ つ目の式に代入すると
$y = -5 + 2 = -3$
また, これらを $1$ つ目の式に代入すると
$x = 19 - 9 - 6 = 4$
よって $x = 4$, $y = -3$, $z = -2$ である。