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。
$\left\{ \begin{aligned} x + 2y - 2z &= 3 \\ 3x + y + z &= -6 \\ 4x + 3y - z &= -3 \end{aligned} \right.$
$\left\{ \begin{aligned} x& =-3 - 4t \\ y &= 3 + 7t \\ z & = 5t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& =-27 + 24t \\ y &= 15 - 7t \\ z & = 5t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& =-3 + 24t \\ y &= 3 - 7t \\ z & = 5t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x& =-27 - 4t \\ y &= 15 + 7t \\ z & = 5t \end{aligned} \right.$ ($t$ は任意の数)
$\left\{ \begin{aligned} x + 2y - 2z &= 3 ~~\cdots ({\rm I}) \\ 3x + y + z &= -6 ~~\cdots ({\rm II}) \\ 4x + 3y - z &= -3 ~~\cdots ({\rm III}) \end{aligned} \right.$
とすると, 拡大係数行列は
$\begin{pmatrix} 1 & 2 & -2 & 3 \\ 3 & 1 & 1 & -6 \\ 4 & 3 & -1 & -3 \end{pmatrix}$
であり, 行基本変形を行うと
$\begin{eqnarray*} \begin{pmatrix} 1 & 2 & -2 & 3 \\ 3 & 1 & 1 & -6 \\ 4 & 3 & -1 & -3 \end{pmatrix} & \xrightarrow{({\rm II}) - 3 \times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & 2 & -2 & 3 \\ 0 & -5 & 7 & -15 \\ 4 & 3 & -1 & -3 \end{pmatrix} \\[1em] & \xrightarrow{ ({\rm III}) - 4\times ({\rm I}) } & \begin{pmatrix} 1 & 2 & -2 & 3 \\ 0 & -5 & 7 & -15 \\ 0 & -5 & 7 & -15 \end{pmatrix}\\[1em] & \xrightarrow{({\rm III}) - ({\rm II})} & \begin{pmatrix} 1 & 2 & -2 & 3 \\ 0 & -5 & 7 & -15 \\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{pmatrix} \end{eqnarray*}$
となる。すなわち
$\left\{ \begin{aligned} x + 2y - 2z &= 3 \\ -5y + 7z &= -15 \end{aligned} \right.$
であり, $z= 5t$ として $2$ つ目の式に代入すると
$y = 3 + 7t$
また, これらを $1$ つ目の式に代入すると
$x = 3 - 2(3+7t) + 10t = -3 - 4t$
よって $x = -3 - 4t$, $y = 3 + 7t$, $z = 5t$ ($t$ は任意の数) である。