比例式を含む連立方程式の計算問題
比例式を一次方程式に直してから連立方程式として解く
この単元のポイント
公式と考え方
比の条件がある連立方程式では,比例式を二変数の一次方程式へ変えて使います。比の外側と内側の積をそろえ,もう一つの数量条件と組み合わせます。比を表す分母側が0でないことを,解いたあとにも忘れず確かめましょう。
- なら です。 なら になります。積の等式にする理由は,比を分数と見て分母をはらうためです。比の一項が和なら,和全体を一つの量としてかっこで扱います。数字の位置だけを暗記するより,もとの二つの比の値が等しいという意味を保ちます。
- 直した式を, や の形に整理します。文字を同じ順に並べれば,もう一本と加減して消去しやすくなります。右辺が0になるのは,両側の文字の項を同じ辺へ集めた結果です。0を省いて等式の右辺がなくならないようにしましょう。
- 比例式 では,, が前提です。解いたあと,もとの比例式が成り立つか確かめます。交差する積が等しいだけでは,分母0の候補が紛れることがあります。元の比が定義できる条件を残し,求まった値を必ずそこへ戻します。とくに両文字0の組を比の条件に入れないよう注意します。
- もう一方の式とあわせて,連立方程式として解きます。比が整数で与えられた場合,二数を同じ倍率で表す別解もあります。比2対3ならそれぞれ2倍と3倍の量と置き,合計条件を使えます。得られた組の比を約分して元の比へ戻るか,という検算も有効です。
例題と解き方
を解きなさい。
- 比例式から, すなわち です。
- 下の式を2倍して とし,足すと, より, です。
- より, なので,解は です。
- 答え4,6は と約分でき, も成立します。比の後ろの値6は0でないため,元の比例式としても使える組です。
, を満たす組を求めなさい。
- 比例式を と直します。二数を と表しても同じ関係です。
- 和から , なので, となります。
- ,,分母側の12も0でありません。したがってこの組が答えです。
よくある間違い
- 誤り: から → 正しくは です。比を と読み直すと対応を確認できます。
- 誤り: と の比から とする → 正しくは同じ倍率2倍で です。比と実際の量は別です。
- 誤り: を比2対3に合うとする → 正しくは元の比が定義できず除外します。交差する積だけの検査では不十分です。