連立方程式(代入法 式変形あり)の計算問題
式を1つの文字について解く形に変形してから代入して解く
この単元のポイント
公式と考え方
代入しやすい形がない場合は,一本を一つの文字について解いてから使います。係数が1や負の1の文字を選ぶと,分数を増やさずに表せます。変形する式と,その式を入れる相手を区別し,二つの条件を一文字へまとめましょう。
- または の係数が (または )の式を探します。その文字について解くと,分数が出ずに計算しやすくなります。係数の絶対値が1なら,移項だけで他の文字の式へ直せます。選ぶ文字は必ずしも最初に書かれた文字でなくて構いません。代入後の分配や符号が簡単になるほうを見つけると,計算を減らせます。
- のように係数が のときは,両辺に をかけて とします。負の係数を正へ直すときは,等式全体に負の1をかけます。右辺の文字と定数項の両方の符号が変わるため,一項だけを変えないようにします。最初の変形が間違うと,代入後の計算が合っても違う組が出ます。
- 変形した式を,もう一方の式に代入します。式全体にかっこをつけて,かけ算の分配を忘れないようにします。置き換えた式には,前にある係数もかかります。文字の値を表す和や差をかっこで囲み,その後で分配する順に書きます。変形した式を同じ式へ戻すのではなく,まだ使っていない方へ入れることも確認しましょう。
- 求めた文字の値を,変形した式に代入して,もう一方の値を求めます。求めた組は,変形する前の二式で検査します。特に負の1で符号を変えた式を重点的に見ます。値を代入して両辺が等しくなれば,式の変形と代入の両段階を元の条件で確かめられます。
例題と解き方
を代入法で解きなさい。
- 下の式は の係数が なので, について解きます。 より, です。
- 上の式の に代入します。 より, なので, です。
- なので,解は です。
- 組 では , です。元の負の を含む式も成立するので,変形後の正の の式から戻して確かめられました。
, を代入法で解きなさい。
- 第一式を と直し,第二式へ と代入します。
- なので , です。文字の定義を入れ替えずに戻します。
- 元の式で ,。両条件を満たすため,解は です。
よくある間違い
- 誤り: から → 正しくは です。 の全項を負の1倍します。
- 誤り: → 正しくは です。代入した式全体へ,元の文字にかかっていた係数4を分配します。
- 誤り: で のとき → 正しくは です。省略された記号は乗法として読みます。