(1)
⎩⎨⎧x+2y+3z+4u=22x−y+z−u=−43x+y+4z+3u=−2x+3y+4z+5u=2
12312−11331444−135∣∣∣∣2−4−22→10002−5−513−5−514−9−91∣∣∣∣2−8−80→10002−5013−5014−901∣∣∣∣2−800
→1000215031504190∣∣∣∣2080→1000010011002140∣∣∣∣2080→1000010011000010∣∣∣∣−2−220
よって
xyzu=k−1−110+−2−202(k は任意定数)
(2)
⎩⎨⎧4x+2y+3z+w=1x+y−2w=25x+2y+4z−w=0
4152123041−2−1∣∣∣120→145122034−21−1∣∣∣210→1001−2−3034−299∣∣∣2−7−10
→1000101−11−209∣∣∣−13−1→100010001−1199∣∣∣02−1
よって
xyzw=k11−9−91+02−10(k は任意定数)
(3)
⎩⎨⎧ax+y+z=1x+ay+z=ax+y+az=a2
a=1のとき x+y+z=1
a111a111a1aa2→11a1a1a11a2a1→1001a−11−aa1−a1−a2a2a−a21−a3→100111a−11+aa2−a1+a+a2
→100010a+1−1a+2a2+a−a1+2a+a2→100010a+1−11a(a+1)−a(1+a)2/(a+2)
→100010001a(a+1)−a+2(1+a)3−a+a+2(1+a)2a+2(1+a)2→100010001−a+2a+1a+21a+2(1+a)2
a=2のとき解なし
a=1,a=2のとき
xyz=−a+2a+1a+21a+2(1+a)2