連立方程式の解き方:代入法と加減法の基礎から応用まで

中学数学

連立方程式は数学の基礎中の基礎であり、しっかり理解すれば多くの問題が解けるようになります。ここでは、代入法と加減法の解き方を、分かりやすく解説します。

連立方程式とは?

連立方程式は、2つ以上の方程式を同時に満たす解を求める問題です。例えば、2つの未知数xとyがあるとき、xとyの値を求めることが目的となります。

代入法の解き方

代入法では、1つの方程式から1つの変数を解き、その解をもう一方の方程式に代入して解を求めます。例えば、次のような連立方程式を考えます。

x + y = 6、
2x – y = 1

まず、1つ目の方程式からyを解きます:
y = 6 – x

次に、このyの値を2つ目の方程式に代入します:
2x – (6 – x) = 1
2x – 6 + x = 1
3x = 7
x = 7/3

そして、xの値を1つ目の方程式に代入してyを求めます。

y = 6 – (7/3) = 18/3 – 7/3 = 11/3

したがって、x = 7/3、y = 11/3が解となります。

加減法の解き方

加減法では、2つの方程式を加えたり引いたりして、1つの変数を消去します。次のような連立方程式を考えます。

3x + 2y = 12、
4x – 2y = 8

まず、yの係数が逆符号になっているので、この2つの方程式を足します:
(3x + 2y) + (4x – 2y) = 12 + 8
7x = 20
x = 20/7

次に、xの値をいずれかの方程式に代入してyを求めます。

3(20/7) + 2y = 12
60/7 + 2y = 12
2y = 12 – 60/7 = 84/7 – 60/7 = 24/7
y = 12/7

したがって、x = 20/7、y = 12/7が解となります。

応用問題へのアプローチ

応用問題では、連立方程式の問題設定が複雑になったり、変数が増えたりすることがありますが、基本的な手順は同じです。まず、代入法や加減法を使って、簡単に解けるように式を整理することが重要です。

また、問題によっては数式に適切な変形を加えることが必要です。解法のポイントを押さえつつ、問題に合った方法を選びましょう。

まとめ

連立方程式は代入法と加減法で解けます。最初に変数を求める手順に慣れ、どちらの方法を使うか判断できるようになると、さまざまな問題に対応できるようになります。繰り返し練習し、自信を持ってテストに臨みましょう!

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