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一次方程式(発展)の計算問題

小数・波かっこ・複雑な分数式・実務的な式を含む発展的な一次方程式を解く

この単元のポイント

公式と考え方

小数・分数・かっこが混じる方程式では,解く前に係数を扱いやすい形へそろえます。小数を分数に直したり,両辺へ共通の倍数をかけたりしても,同じ操作を両側に行えば解は保たれます。変形の目的を一つずつ決め,途中の式全体を残すことが大切です。

  • 手順の目安:①かっこをはずす。②分母をはらう,または小数を整数にする。③移項して ax=bax=b の形にする。④両辺を aa でわる。すべてを一度に直そうとせず,どこに分母があり,どこにかっこがあるかを調べます。分母をはらってからかっこを開く方法と,先に分配する方法の両方が可能です。係数が小さくなる順を選ぶと見通しがよくなります。
  • かっこが何重にもあるときは,内側のかっこから順にはずします。かっこの前の負の符号は,中の全項へかかります。内側を先に整理したときも,外側の符号を途中で落とさないようにします。移項で変わった符号と,分配で変わった符号を別々の行で扱うと混同を防げます。
  • 分数と小数が混ざるときは,分数の形にそろえると計算しやすくなります。有限小数は正確な分数へ直せます。たとえば0.5は2分の1なので,分母2と4があると見れば4倍を選べます。小数を丸める操作とは違い,元の値を保った変形であることを意識しましょう。
  • 最後の確認には,最も整理された式でなく,分数もかっこもある元の式を使います。左右を別々に計算すれば,分母を消す際に整数項へかけ忘れた誤りや,外側の符号の誤りを調べ直せます。
例題と解き方

0.5(x−2)=x4+10.5(x-2)=\dfrac{x}{4}+1 を解きなさい。

  1. 両辺に4をかけます。2(x−2)=x+42(x-2)=x+4
  2. かっこをはずして,2x−4=x+42x-4=x+4 より,x=8x=8 です。
  3. x=8x=8 のとき左辺は 0.5(8−2)=30.5(8-2)=3,右辺は 84+1=3\frac{8}{4}+1=3 です。両辺を4倍する際に定数1も4倍したことまで,元の等式で確かめられます。

x−13+0.5=x2\frac{x-1}{3}+0.5=\frac{x}{2} を解きなさい。

  1. 両辺を6倍すると 2(x−1)+3=3x2(x-1)+3=3x です。和の整数項も同じ6倍の対象になります。
  2. 分配して 2x−2+3=3x2x-2+3=3x,整理して 2x+1=3x2x+1=3x より x=1x=1 です。
  3. 元の式では左辺が 1−13+0.5=0.5\frac{1-1}{3}+0.5=0.5,右辺も 12=0.5\frac{1}{2}=0.5 なので,解1を確かめられます。
よくある間違い
  • 誤り:0.5(x−2)=x4+10.5(x-2)=\frac{x}{4}+1 を4倍して 2(x−2)=x+12(x-2)=x+1 → 正しくは 2(x−2)=x+42(x-2)=x+4 です。整数の1にも倍率がかかります。
  • 誤り:2(x−2)=2x−22(x-2)=2x-2 → 正しくは 2x−42x-4 です。分母を整理したあとも,かっこ内の負の2へ同じ2をかけます。
  • 誤り:12\frac{1}{2} を0と丸める → 正しくは正確な 0.50.5 または 12\frac{1}{2} を保ちます。方程式の係数を変える丸め方では,解も変わってしまいます。

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