パソコン環境改善計画

EXCEL実用テクニック

連立方程式の解き方
ワークシート関数を使用して連立方程式を解く方法について解説したものです。
文書番号: J023405

「 2 元 1 次方程式」および「 3 元 1 次連立方程式」の解き方を以下に解説します。

2 元 1 次方程式

  x + y = 12
  2x + 3y = 34

「 y = ax1 + bx2 + c 」のように直線の方程式と見なして数値を取り出し、LINEST 関数で分析します。

    --------------------------------
      x + y = 12      2x + 3y = 34
    --------------------------------
       y = 12          y = 34
       x1 = 1          x1 = 2
       x2 = 1          x2 = 3
       c = 0           c = 0
    --------------------------------

操作手順

  1.  
  2. セル範囲 A1:C3 に次のように入力します。
        |  A  |  B  |  C  |  
      --+-----+-----+-----+-
      1 |    y|   x1|   x2| 
      2 |   12|    1|    1| 
      3 |   34|    2|    3| 
    
    
  3. セル範囲 A6:C6 を選択し、数式「=LINEST(A2:A3,B2:C3,FALSE,TRUE) 」を入力します。
  4. 配列数式として入力するため、Ctrl + Shift + Enter キーを押して式を確定します。配列数式が確定されると数式バーには次のように中カッコ ({}) で囲まれた数式が表示されます。
      {=LINEST(A2:A3,B2:C3,FALSE,TRUE)}
    
    
  5. 計算結果は次のようになります。
    解は {10,2,0} のように、配列として戻ります。係数の順序に注意してください。
        |  A  |  B  |  C  |  
      --+-----+-----+-----+-
      5 |    b|    a|    c| 
      6 |   10|    2|    0| 
    
    
  6. 元の数式にあてはめると「 x = 2 」、「 y = 10 」であることがわかります。

3 元 1 次連立方程式

この方法は、2 元 1 次連立方程式にも使用できます。

  3y = 4
  7x - 10y + 85z = 7
  28x + 23y + z = 6

解 {x,y,z} を表す「配列 C 」は「 (配列 A の逆行列) × 配列 B 」によって求めることができます。

  --------------------------------------------------------
             式          |       配列A       |   配列B
  -----------------------+--------------------+-----------
     0x +  3y +  0z = 4  |     0     3     0  |      4   
     7x - 10y + 85z = 7  |     7   -10    85  |      7           
    28x + 23y +  1z = 6  |    28    23     1  |      6             
  --------------------------------------------------------

操作手順

  1.  
  2. セル範囲 A1:D3 に次のように入力します。
        |  A  |  B  |  C  |  D  |
      --+-----+-----+-----+-----+
      1 |    0|    3|    0|    4|
      2 |    7|  -10|   85|    7|
      3 |   28|   23|    1|    6|
    
    
  3. セル範囲 F1:F3 を選択し、数式「=MMULT(MINVERSE(A1:C3),D1:D3) 」を入力します。
  4. 配列数式として入力するため、Ctrl + Shift + Enter キーを押して式を確定します。配列数式が確定されると数式バーには次のように中カッコ ({}) で囲まれた数式が表示されます。
      {=MMULT(MINVERSE(A1:C3),D1:D3)}
    
    
  5. 計算結果は次のようになります。
        |      F      |
      --+-------------+
      1 | -0.89211968 |
      2 | 1.333333333 |
      3 | 0.312684366 |
    
    
  6. 「 x = -0.89211968 」、「 y = 1.333333333 」、「 z = 0.312684366 」であることがわかります。