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1次式と数の乗法,除法の計算問題

1次式に数をかけたり割ったりする計算や、分配法則を用いてかっこを含む1次式を計算する

この単元のポイント

公式と考え方

1次式と数の乗除では,文字にかかる数を計算し,文字の部分は保ったまま式を整理します。和や差全体に数がかかる場合は,分配法則によって各項へ同じ計算を行います。除法ではわる数が0でないことを確かめ,逆数の乗法に直すと,分数を含む場合も同じ手順で扱えます。

  • 一つの項と数の乗法は,省略された乗法を戻して見ます。5x×(−3)=5×x×(−3)5x\times(-3)=5\times x\times(-3) なので,係数は 5×(−3)=−155\times(-3)=-15,文字は xx のままです。数をかける計算では,xx をもう一つかけているわけではありません。
  • かっこのある式への乗法は,外の数を各項へ分配します。k(ax+b)=kax+kbk(ax+b)=kax+kb のように,文字の項にも定数項にも同じ数がかかります。外の数が負なら,それぞれの積で正負を判断します。定数項だけを元のまま残さないようにしましょう。
  • 式全体を0でない数でわるときは,各項をその数でわります。(8x−12)÷4=2x−3(8x-12)\div 4=2x-3 のように,かっこ内の全体が対象です。分数の形で表した 8x−124\frac{8x-12}{4} でも同じことがいえます。0でわる式は値が定まらないため,この計算は使えません。
  • 逆数を使う方法では,わる数だけを逆数にしてかけます。たとえば負の 23\frac{2}{3} でわるなら,かける数は負の 32\frac{3}{2} です。分数の分子と分母を入れ替えても符号は保ち,その後で各項との間の約分を行います。
  • 整理後は,係数と定数項の両方を確認します。数でわった場合は,答えの式にその数をかけて元の式へ戻せるかが検算になります。文字へ数を代入して元の式と比べる方法も併用できますが,すべての項に計算したかを式の形でも確認しましょう。
例題と解き方

−4(3x−5)-4(3x-5) を計算しなさい。

  1. かっこの中の項は 3x3x と −5-5 です。両方に負の4をかけ,(−4)×3x+(−4)×(−5)(-4)\times 3x+(-4)\times(-5) と分けます。
  2. 文字の係数は (−4)×3=−12(-4)\times 3=-12,定数項は (−4)×(−5)=20(-4)\times(-5)=20 です。二つ目は負どうしの積なので正になります。
  3. 答えは −12x+20-12x+20 です。x=2x=2 なら,元は −4(6−5)=−4-4(6-5)=-4,整理後も −24+20=−4-24+20=-4 で一致します。

(6x−9)÷(−32)(6x-9)\div(-\frac{3}{2}) を計算しなさい。

  1. わる数は0でないので,その逆数をかける式に直せます。逆数は −23-\frac{2}{3} であり,(6x−9)×(−23)(6x-9)\times(-\frac{2}{3}) とします。
  2. 各項へ分配し,6x×(−23)+(−9)×(−23)6x\times(-\frac{2}{3})+(-9)\times(-\frac{2}{3}) とします。約分して,それぞれ −4x-4x,6になります。
  3. 答えは −4x+6-4x+6 です。元のわる数をかけて戻すと,(−4x+6)×(−32)=6x−9(-4x+6)\times(-\frac{3}{2})=6x-9 となり,両方の項を確かめられます。
よくある間違い
  • 誤り:−4(3x−5)=−12x−5-4(3x-5)=-12x-5 → 正しくは −12x+20-12x+20 です。分配する負の4は,定数項 −5-5 にもかかります。一つの項だけを計算して終わらせないようにします。
  • 誤り:(6x−9)÷(−32)=(6x−9)×(−32)(6x-9)\div(-\frac{3}{2})=(6x-9)\times(-\frac{3}{2}) → 正しくは (6x−9)×(−23)(6x-9)\times(-\frac{2}{3}) です。除法を乗法へ変えるときは,わる数の逆数が必要です。
  • 誤り:5x×(−3)=−15x25x\times(-3)=-15x^2 → 正しくは −15x-15x です。かけた因数は数の負の3であり,文字 xx は増えていません。係数の計算と文字の部分を分けて見直します。

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