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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

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算数中学高校大学大学院

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  9. 分配法則を使った計算のくふう (算数 計算と数のきまり)
  10. 文字式の計算(同類項・分配法則) (中学数学 数と式)
  11. 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

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 残った文字 1 つの 1 次方程式を解く

  5. 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

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

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この技能の次に学べること