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。
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y -2z &= 14 \\ -3x + 2y - z &= -7 \\ -3x - y - 4z &= 8 \end{aligned} \right.$
$\left\{ \begin{aligned} x& = -1 - t \\ y &= -5 - t \\ z & = t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& = 29 - t \\ y &=5 - t \\ z & = t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& = -1 + 5t\\ y &=-5 + t \\ z & = t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& = 29 + 5t \\ y &=5 + t \\ z & = t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y - 2z &= 14 ~~\cdots ({\rm I}) \\ -3x + 2y - z &= -7 ~~\cdots ({\rm II}) \\ -3x - y - 4z &= 8 ~~\cdots ({\rm III}) \end{aligned} \right.$
とすると, 拡大係数行列は
$\begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ -3 & 2 & -1 & -7 \\ -3 & -1 & -4 & 8 \end{pmatrix}$
であり, 行基本変形を行うと
$\begin{eqnarray*} \begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ -3 & 2 & -1 & -7 \\ -3 & -1 & -4 & 8 \end{pmatrix} & \xrightarrow{({\rm II}) + 3 \times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ 0 & -7 & -7 & 35 \\ -3 & -1 & -4 & 8 \end{pmatrix} \\[1em] & \xrightarrow{ ({\rm II}) ~\div~ (-7) } & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ -3 & -1 & -4 & 8 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{ ({\rm III}) + 3 \times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ 0 & -10 & -10 & 50 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{({\rm III}) + 10 \times ({\rm II})} & \begin{pmatrix} 1 & -3 & -2 & 14 \\ 0 & 1 & 1 & -5 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} \end{eqnarray*}$
となる。すなわち
$\left\{ \begin{aligned} x - 3y - 2z &= 14 \\ y + z &= -5 \end{aligned} \right.$
であり, $z= t$ として $2$ つ目の式に代入すると
$y = -5 - t$
また, これらを $1$ つ目の式に代入すると
$x = 14 + 3(-5 - t) + 2t = -1 - t$
よって $x = -1 - t$, $y = -5 - t$, $z = t$ ($t$ は任意の数) である。