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