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比例式の計算問題

比例式を満たすxの値を求める

この単元のポイント

公式と考え方

比例式は,二つの比が同じであることを等号で表します。比を分数と見れば,分母をはらう操作から外側と内側の積が等しい関係が得られます。積の組み合わせと,式になっている一項の範囲を確認してから方程式として解きます。

  • a:b=c:da:b=c:d のとき,a×d=b×ca\times d=b\times c が成り立ちます(外項の積=内項の積)。比を分数で表すときは後ろの数が分母になるため,その値は0でないことが必要です。条件を保ったうえで両辺へ分母の積をかけると,交差する二つの積の等式が得られます。単に隣どうしをかける規則ではありません。
  • この性質で,xx を含む比例式を方程式に直して解きます。四つの項を順に読み,外側の一番目と四番目,内側の二番目と三番目を対応させます。文字が含まれていても,その項全体を一つの量として扱います。先に積の等式を一行書いてから展開すると対応がはっきりします。
  • xx の部分が式のときは,かっこをつけてかけます。和や差を含む項にはかっこが必要です。外からかける数を,文字の項だけでなく定数項にも分配します。分数の解になっても,個数などの制限がなければそのまま正確な値で答えて構いません。
  • 検算では積だけでなく元の比へ戻すこともできます。各比を約分して同じ比になるか,分数として同じ値になるかを比べます。分母となる文字がある場合は,求めた解で0になっていないかも調べましょう。
例題と解き方

x:6=4:3x:6=4:3 を満たす xx を求めなさい。

  1. 外項の積と内項の積が等しいので,3x=6×43x=6\times 4 です。
  2. 3x=243x=24 なので,x=8x=8 です。
  3. x=8x=8 のとき 8:68:6 は2で約分して 4:34:3 になります。外項の積も 8×3=248\times3=24,内項の積も 6×4=246\times4=24 で一致します。

(x+1):5=3:2(x+1):5=3:2 を満たす xx を求めなさい。

  1. 2(x+1)=5×32(x+1)=5\times 3 です。
  2. 2x+2=152x+2=15 より,x=132x=\dfrac{13}{2} です。
  3. 解 x=132x=\frac{13}{2} を戻すと x+1=152x+1=\frac{15}{2} です。左の比を分数にすると 15/25=32\frac{15/2}{5}=\frac32 で,右の 3:23:2 と同じになります。
よくある間違い
  • 誤り:x:6=4:3x:6=4:3 を 6x=126x=12 とする → 正しくは 3x=243x=24 です。外側の積と内側の積をそろえ,隣の二数の積とは区別します。
  • 誤り:(x+1):5=3:2(x+1):5=3:2 を 2x+1=152x+1=15 とする → 正しくは 2(x+1)=152(x+1)=15 です。比の一項の和全体へ2をかけます。
  • 誤り:3x=243x=24 から x=24−3x=24-3 → 正しくは x=8x=8 です。積の等式に直したあとは,係数3による乗法を除法で取り消します。

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