次の連立方程式を解き、, の値をこの順に組 で答えなさい。
連立方程式の解き方(加減法・代入法)
加減法や代入法で 1 つの文字を消去して、係数が分数・小数のものやかっこを含むものも含めて、2 元 1 次連立方程式を解ける
前提
- 1 次方程式の解き方 (中学数学 方程式)
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- 小数の四則計算 (算数 計算と数のきまり)
- 分数のたし算・ひき算 (算数 計算と数のきまり)
- 分数のかけ算・わり算 (算数 計算と数のきまり)
- 小数と分数のまじった計算 (算数 計算と数のきまり)
- 逆算(□ を求める) (算数 計算と数のきまり)
- 正負の数の加法・減法 (中学数学 数と式)
- 四則の混じった計算の順序 (算数 計算と数のきまり)
- 正負の数の乗除・累乗と四則混合 (中学数学 数と式)
- 分配法則を使った計算のくふう (算数 計算と数のきまり)
- 文字式の計算(同類項・分配法則) (中学数学 数と式)
- 1 次方程式の解き方 (中学数学 方程式)
説明
と の 2 つの文字をふくむ 1 次方程式を 2 つ組にしたもの(連立方程式)を、両方を同時に成り立たせる , の値の組を求めて解けるようになります。方法は、2 つの式をたしたりひいたりして文字を 1 つ消す「加減法」と、一方の式を他方に代入して文字を 1 つ消す「代入法」の 2 つです。文字が 1 つになれば、1 次方程式の解き方がそのまま使えます。
なぜそうしてよいのか
文字を 1 つ消せば 1 次方程式になる だけでは、, , … と解の組がたくさんあります。もう 1 つの式 もいっしょに成り立つ組をさがすのが連立方程式です。文字が 2 つのままでは解けないので、どちらかの文字を消して(消去して)、文字 1 つの 1 次方程式にします。
加減法 等式どうしは、左辺どうし・右辺どうしをたしたりひいたりしても等式のままです(等しいものに等しいものを加えても等しい)。 と をたすと となり、 が消えます。係数がそろっていないときは、片方または両方の式を何倍かして、消したい文字の係数の絶対値をそろえてからたしたりひいたりします。等式の両辺を同じ数倍しても等式なので、この変形は許されます。
代入法 のように一方の式が「」の形なら、もう一方の式の のところに をそっくり入れると が消えます。 と は等しいので、入れかえても等式は変わりません。
分数・小数・かっこ 係数に分数や小数があるときは、それぞれの式の両辺を整数倍して係数を整数に、かっこがあれば分配法則ではずして の形に整理してから解くと、計算ミスが減ります。最後に求めた , を両方の式に代入して、両方とも成り立つか確かめます。
手順
それぞれの式を整理する。分数・小数の係数は両辺を整数倍して整数に、かっこは分配法則ではずし、 の形にする
どちらの文字を消すか決める。一方が や の形なら代入法、そうでなければ加減法が便利
加減法なら、式を何倍かして消したい文字の係数の絶対値をそろえ、符号が同じならひき、ちがえばたす。代入法なら、 の右辺をもう一方の式の にかっこをつけて代入する
残った文字 1 つの 1 次方程式を解く
求めた値をどちらかの式に代入して、もう 1 つの文字の値を求める。最後に両方の式で確かめる
例題
連立方程式 を解け。答えは の組で答えよ。
例題の解答
【手順 1】2 つ目の式の両辺を 10 倍して係数を整数にします。1 つ目の式を式 (1)、10 倍した 2 つ目の式を式 (2) とします。
【手順 2】どちらも の形ではないので、加減法で を消します。
【手順 3】 の係数の絶対値を 6 にそろえます。式 (1) の両辺を 3 倍して 、式 (2) の両辺を 2 倍して です。 の係数の符号がちがうのでたします。
【手順 4】 です。
【手順 5】 を式 (1) に代入すると 、 より です。
確かめ: 式 (1) は 、もとの 2 つ目の式は で、どちらも成り立ちます。
よって です。
答え:
よくある誤り
式を何倍かするとき、右辺にかけ忘れて、式 (1) の 3 倍を としてしまう誤り。正しくは、両辺のすべての項にかけて
小数の式を 10 倍するとき一部の項だけにかけて を としてしまう誤り。正しくは、右辺も 10 倍して
符号のちがう係数をそろえたのにひいてしまい、 から として が消えない誤り。正しくは、係数の符号がちがうときはたして
代入法で、かっこをつけずに代入して を に入れ としてしまう誤り。正しくは、 で より
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
についての連立方程式
の解が であるとき、定数 の値を求めよ。答えは の値をこの順に組 で答えよ。1 個 円のりんごと 1 個 円のみかんを、合わせて 個買ったところ、代金の合計は 円であった。買ったりんごの個数を求めよ。ただし、消費税は考えないものとする。
家から公園までの道のりは です。さくらさんは家を出発し、はじめは分速 で歩き、途中から分速 で走ったところ、家を出発してから 分で公園に着きました。歩いた道のりは何 m か求めなさい。ただし、歩く速さと走る速さはそれぞれ一定で、途中で止まらなかったものとします。
についての 2 次方程式 の 2 つの解は、2 次方程式 の 2 つの解にそれぞれ を加えた数である。定数 の値を求めよ。答えは の組で、この順に書け。
ある中学校の昨年度の生徒数は、男子と女子を合わせて 人であった。今年度は、昨年度と比べて男子が 増え、女子が 減ったので、全体では 人増えた。今年度の男子の生徒数は何人か求めよ。
一定の速さで走る列車がある。この列車が長さ の鉄橋を渡るとき、列車の先頭が鉄橋に入ってから列車の最後尾が鉄橋を出るまでに 秒かかった。また、同じ速さで長さ のトンネルを通過するとき、列車全体がトンネルの中に入っていて外から見えなかった時間は 秒であった。この列車の長さは何 か求めよ。
A 地点から峠 P を越えて B 地点まで行く山道がある。A 地点から峠 P までは上り坂、峠 P から B 地点までは下り坂である。この道を、上り坂は時速 、下り坂は時速 で歩くと、A 地点から B 地点まで行くのに 時間 分かかり、同じ道を B 地点から A 地点までもどるのに 時間 分かかる。A 地点から峠 P までの道のりは何 か求めよ。
, についての 2 つの連立方程式
が同じ解をもつとき、定数 , の値を求めなさい。答えは の組で答えなさい。川の上流に A 地点、下流に B 地点があり、川に沿った A 地点と B 地点の間の距離は です。ある船でこの間を往復したところ、A 地点から B 地点まで下るのに 時間 分、B 地点から A 地点まで上るのに 時間 分かかりました。
別の日に、川の流れの速さがこの日の 倍になっていました。この日に、同じ船が B 地点から A 地点まで上るのに何分かかるか求めなさい。
ただし、静水での船の速さと川の流れの速さはそれぞれ一定で、静水での船の速さは 2 つの日で同じとします。また、下るときの船の速さは(静水での船の速さ)(川の流れの速さ)、上るときの船の速さは(静水での船の速さ)(川の流れの速さ)とします。
ある中学校の 2 年生全員の握力を測定し、その記録を次の度数分布表に整理した。
記録(kg) 度数(人) 以上 未満 以上 未満 以上 未満 以上 未満 合計 kg 以上 kg 未満の階級の相対度数は であった。また、度数分布表から階級値を使って求めた平均値は kg であった。このとき、 kg 以上 kg 未満の階級の累積相対度数を求めよ。ただし、累積相対度数は、最初の階級からその階級までの相対度数の合計とする。
この技能の次に学べること
- 等差数列・等比数列の一般項 (数学B 数列)
- 原子核の構成と放射性崩壊 (高校物理 原子)
- 解から連立方程式の係数を求める (中学数学 方程式)
- 連立方程式の文章題 (中学数学 方程式)
- 1 次関数の式の求め方 (中学数学 関数)
- 代表値や四分位数の条件から未知のデータを求める (中学数学 データの活用)