■ (例題対比)連立方程式


この頁の内容
○ この頁では,次の3つの形の連立方程式の解き方について,例題を見ながら自分で解けるようになることを目指します.

(A)
{ y=2x+1 …(1)
y=3x - 5 …(2)
(B)
{ y=2x+1 …(1)
2x - 3y= - 11 …(2)
(C)
{ 3x+4y= - 6 …(1)
4x - 3y=21 …(2)
○ 「連立方程式の解」とは,左の例 (A) などにおいて2つの方程式を両方とも満たす x , y の値のことです.
○ 連立方程式の解を求めるには,まず,未知数が1つだけ(たとえば x だけ)の方程式を作って,解くことを考えます.
 x だけの方程式なら解けるからです.
 このように,連立方程式を解くには「未知数を1個にする」ことが鍵です.次の流れ図を思い浮かべるとよいでしょう.
[ ア ] 未知数2つ
{ y=2x - 1
y=x+1
[ イ ] 未知数1つ
2x - 1=x+1
      解ける
[ エ ] 解2つ
x=2 , y=3
[ ウ ] 解1つ
x=2

○ 未知数の個数を2個から1個に減らす方法として「代入法」と「加減法」がよく使われます.この頁では(A)(B)を代入法で,(C)を加減法で説明します.
[例題 A 次の連立方程式を解きなさい.
{ y=2x+1 …(1)
y=3x - 5 …(2)
この形の連立方程式は,(1)の右辺を(2)の y のところに「代入」して, y を消去すれば解けます.
(答案)
(1)の右辺を(2)に左辺に代入する. (単に,「(1)を(2)に代入する」ともいう.)
______2x+1=3x - 5 x だけの方程式の解き方は中学1年生のときに習っている.右上の流れ図の[イ]に対応.)
______2x - 3x= - 5 - 1
______- x= - 6
______x=6 ( 右上の流れ図の[ウ]に対応.)
この x を(1)に代入すると
______y=2×6+1=13 ( 右上の流れ図の[エ]に対応.)
よって連立方程式の解は
______x=6 , y=13 …(答)
( このようにして得られた解は(1)(2)を満たします.
実際,これらを(1)(2)に代入して見ると
______13=2×6+1
______13=3×6 - 5
が成り立っている. )
[問題1] 次の空欄を埋めて連立方程式を解きなさい.
{ y= - 2x+1 …(1)
y=x - 5 …(2)
(答案)
(1)を(2)に代入すると
______
これを解くと
______x= …(3)
(3)を(1)に代入すると
______y=
ゆえに,x=y= …(答)
採点する やり直す
[例題 B 次の連立方程式を解きなさい.
{ y=2x+1 …(1)
2x - 3y= - 11 …(2)
この形の連立方程式も,(1)の右辺を(2)の y のところに「代入」して, y を消去すれば解けます.
(答案)
(1)を(2)に代入すると
______2x - 3(2x+1)= - 11 (右上の流れ図の[イ]に対応)
______2x - 6x - 3= -11
______- 4x= - 8
______x=2 (右上の流れ図の[ウ]に対応)
x=2 を(1)に代入すると
______y=2×2+1=5 (右上の流れ図の[エ]に対応)
よって連立方程式の解は
______x=2 , y=5 …(答)
[問題2] 次の空欄を埋めて連立方程式を解きなさい.
{ y=4x - 5 …(1)
5x - 2y=1 …(2)
(答案)
(1)を(2)に代入すると
______
これを解くと
______x= …(3)
(3)を(1)に代入すると
______y=
ゆえに,x=y= …(答)
採点する やり直す
[例題 C1 次の連立方程式を解きなさい.
{ 3x+2y=1 …(1)
x+2y= - 5 …(2)
連立方程式では,1つの文字を「消去」して文字の個数を減らせばよい.
この形の連立方程式では,(1)(2)の y の係数がそろっているところに着目すると,(1)(2)の各辺を「引き算」すると y を消去できます.
(答案)
(1)-(2)
_______3x+2y=1
__- ) x+2y= - 5

_______2x___=6
_______x=3
x=3 を(1)に代入すると
______3×3+2y=1
______2y= - 8
______y= - 4
よって連立方程式の解は
______x=3 , y= - 4 …(答)

[例題 C2 次の連立方程式を解きなさい.
{ 3x - 4y=7 …(1)
5x+4y=33 …(2)
この連立方程式では,(1)(2)の y の係数の符号だけが逆の同じ係数になっているので,(1)(2)の各辺を「足し算」すると y を消去できます.
(答案)
(1)+(2)
_______3x - 4y=7
__+ ) 5x+4y=33

_______8x___=40
_______x=5
これを(1)に代入すると
______3×5 - 4y=7
______- 4y= - 8
______y=2
よって連立方程式の解は
______x=5 , y=2 …(答)
○ (1)(2)式の(左辺)-(左辺)=(右辺)-(右辺)とする変形はよく使われる.(「辺々引く」という.)
______A=B
______C=D
のとき,等しいものから同じものを引けば等しいので
______A - C=B - C ←両辺から C を引いた
ところで,C=D だから,右辺は B - C=B - D
この結果は A - C=B - D と書ける.

上に書いた変形は長いので,通常,次のように縦書で考える.

_______A=B
__- ) C=D

__A - C=B - D


これにより,次のような計算ができる.
_______5x+3y=7
__- ) 2x+3y=1

_______3x___=6

[問題3] 次の空欄を埋めて連立方程式を解きなさい.
{ 4x+3y= - 9 …(1)
5x+3y= - 12 …(2)
(答案)
(1)-(2)
_______4x+3y= - 9
__- ) 5x+3y= - 12

______
これを解くと
______x= …(3)
(3)を(1)に代入すると
______
______y=
ゆえに,x=y= …(答)
採点する やり直す

[問題4] 次の空欄を埋めて連立方程式を解きなさい.
{ 6x+5y=17 …(1)
8x - 5y=11 …(2)
(答案)
(1)+(2)
________6x+5y=17
__+ ) 8x - 5y=11

______
これを解くと
______x= …(3)
(3)を(1)に代入すると
______
______y=
ゆえに,x=y= …(答)
採点する やり直す
[例題 C3 次の連立方程式を解きなさい.
{ 4x+3y=6 …(1)
3x+2y=5 …(2)
この連立方程式では,x の係数も y の係数もそろっていないので,それぞれ何倍かして係数をそろえます.
(答案)
(1)×2-(2)×3
_______8x+6y=12
__- ) 9x+6y=15

______- x___= - 3
_______x=3
(1)×3-(2)×4で x を消去する方法もある
これを(1)に代入すると
______4×3+3y=6
______3y= - 6
______y= - 2
よって連立方程式の解は
______x=3 , y= - 2 …(答)
[問題5] 次の空欄を埋めて連立方程式を解きなさい.
{ 2x+3y=3 …(1)
3x - y=10 …(2)
この問題のように一方の y の係数が ,1 または - 1 のときは,相手方の係数を掛けると係数をそろえることができます.
(答案)
(1)+(2)×3
________2x+3y=3
__+ ) 9x - 3y=30

______
これを解くと
______x= …(3)
(3)を(1)に代入すると
______
______y=
ゆえに,x=y= …(答)
採点する やり直す
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