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連立方程式(分数係数・小数係数)の計算問題

分数や小数の係数を整数に直してから解く

この単元のポイント

公式と考え方

分数や小数のある連立方程式は,式ごとに分母や小数を取り除いてから解きます。二本の式で使う倍率は異なっていても,それぞれの等式の両辺へ同じ数をかければ条件を保てます。係数を整数にそろえたあとは,代入法と加減法から計算しやすい方法を選びましょう。

  • 分数があるときは,分母の最小公倍数を両辺にかけて,分母をはらいます。分母の最小公倍数を探す範囲は,一本の等式の中です。もう一本に同じ分母がなければ,別の倍率や倍率なしを選べます。式を二本まとめて同じ方法で処理しなければならない,という制約はありません。
  • 小数があるときは,10,100などを両辺にかけて,整数にします。小数点以下の最も細かい位へ合わせて倍率を決めます。十分の一なら10倍,百分の一が含まれれば100倍が便利です。分数へ正確に直してから分母をはらう方法も使えますが,丸めて係数を変えてはいけません。
  • 整数の項にも,同じ数をかけるのを忘れないようにします。等式の左右すべての項が倍率の対象です。文字の項だけを整数にして定数を残すと,別の等式を作ってしまいます。分子が和ならかっこを残してから分配し,乗法が行き渡ったかを確認しましょう。
  • 検算は,小数や分数を含む最初の式で行います。整数化した条件だけでは掛け忘れの確認になりません。分数は通分,小数は位をそろえて,両辺の値が正確に一致することを二本それぞれ調べます。
例題と解き方

{x2+y3=3x−y=1\begin{cases} \dfrac{x}{2}+\dfrac{y}{3}=3 \\ x-y=1 \end{cases} を解きなさい。

  1. 上の式の両辺に6をかけて,分母をはらいます。3x+2y=183x+2y=18
  2. 下の式から x=y+1x=y+1。代入して,3(y+1)+2y=183(y+1)+2y=18 より,5y=155y=15 なので,y=3y=3 です。
  3. x=3+1=4x=3+1=4 なので,解は x=4, y=3x=4,\ y=3 です。
  4. x=4,y=3x=4,y=3 のとき 4/2+3/3=2+1=34/2+3/3=2+1=3,4−3=14-3=1 です。元の分数の和と差の条件を同じ組が満たすので,分母を消した手順を確認できます。

{0.2x+0.3y=1.7x−y=1\begin{cases} 0.2x+0.3y=1.7 \\ x-y=1 \end{cases} を解きなさい。

  1. 上の式の両辺に10をかけます。2x+3y=172x+3y=17
  2. x=y+1x=y+1 を代入して,2(y+1)+3y=172(y+1)+3y=17 より,y=3y=3,x=4x=4 です。
  3. y=3y=3 から x=4x=4 を求めます。元の小数式では 0.2×4+0.3×3=0.8+0.9=1.70.2\times4+0.3\times3=0.8+0.9=1.7,差も 4−3=14-3=1 となり,解は x=4,y=3x=4,y=3 です。
よくある間違い
  • 誤り:x/2+y/3=3x/2+y/3=3 を6倍し 3x+2y=33x+2y=3 → 正しくは 3x+2y=183x+2y=18 です。右辺の整数にも同じ倍率をかけます。
  • 誤り:0.2x+0.3y=1.70.2x+0.3y=1.7 を 2x+3y=1.72x+3y=1.7 とする → 正しくは 2x+3y=172x+3y=17 です。整数化の操作は等式全体です。
  • 誤り:二本で違う倍率を使うと解が変わると考える → 正しくは各式の両辺へ同じ0でない数をかければ,二条件の共通の解は保たれます。

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