解き方の基本流れ
- かっこがあれば 分配法則で外す
- 分数があれば 分母の最小公倍数を両辺に掛けて整数化
- 小数があれば10倍・100倍で整数化
- 整理して ax + by = c の形に
- 加減法または代入法で解く
かっこを含む式
①のかっこを外す:2x − 2 + y = 5
→ 2x + y = 7 …①'
普通の連立に:{ 2x + y = 7、x + 3y = 8 }
①'×3:6x + 3y = 21、②:x + 3y = 8
引く:5x = 13 → x = 13/5
y = 7 − 2·(13/5) = 7 − 26/5 = 9/5
→ (13/5, 9/5)
①を整理:3x + 3y = 12 → x + y = 4 …①'
{ x + y = 4、x − 2y = 0 }
①' − ②:3y = 4 → y = 4/3
x = 4 − 4/3 = 8/3
→ (8/3, 4/3)
分数を含む式 ── 分母を払う
①の両辺に 6(分母 2 と 3 の最小公倍数)を掛ける:
6·(x/2) + 6·(y/3) = 6·4
3x + 2y = 24 …①'
{ 3x + 2y = 24、x + y = 7 }
②×2:2x + 2y = 14、①'から引く:x = 10
y = 7 − 10 = −3
→ (10, −3)
①×6:2x + 3y = 18
{ 2x + 3y = 18、x + y = 7 }
②×2:2x + 2y = 14、①' から引く:y = 4
x = 7 − 4 = 3
→ (3, 4)
小数を含む式 ── 10倍・100倍
①に10を掛ける:3x + 2y = 14 …①'
{ 3x + 2y = 14、x + y = 5 }
②×2:2x + 2y = 10、①'から引く:x = 4
y = 5 − 4 = 1
→ (4, 1)
{ 0.05x − 0.02y = 0.06、x + y = 10 }
1式×100:5x − 2y = 6
{ 5x − 2y = 6、x + y = 10 }
2式×2:2x + 2y = 20、足す:7x = 26 → x = 26/7
y = 10 − 26/7 = 44/7
分数と小数の混在
1式に20を掛ける(小数は10倍、分数は4倍 → 最小公倍数20):
20·0.2x + 20·(y/4) = 20·1
4x + 5y = 20
{ 4x + 5y = 20、x − y = 3 }
代入法:x = y + 3、4(y+3) + 5y = 20
9y + 12 = 20 → y = 8/9、x = 8/9 + 3 = 35/9
A = B = C の形
3つの等号を 2つの式に分ける:
最も自然なのは「= 5」で両側を切る:
{ x + y = 5、2x − y = 5 }
足す:3x = 10 → x = 10/3
y = 5 − 10/3 = 5/3
→ (10/3, 5/3)
他の分け方も可:{ x + y = 2x − y、2x − y = 5 } など
連立方程式の解の判定
ふつうは解が1組だが、稀にこんなことが起きる
① 2x + 4y = 6 と x + 2y = 3 → 2倍すれば同じ式 → 解は無数(同じ直線)
② 2x + 4y = 6 と x + 2y = 4 → 平行な直線 → 解なし
中2レベルではあまり出ないが、知っておくと安心
- 分母を払うとき、すべての項に同じ数を掛ける
- 右辺の定数項にも掛けるのを忘れない
- 例:x/2 + y/3 = 4 → 両辺×6 → 3x + 2y = 24(4 → 24)
- × 3x + 2y = 4(右辺を6倍するの忘れ)
- 2(x − 1) → 2x − 2(分配OK)
- −(x − 1) → −x + 1(マイナスを分配)
- −2(x + 3) → −2x − 6(両方マイナス)
- 0.3x なら 10倍で 3x
- 0.05x なら 100倍で 5x
- 小数点以下の最大の位に合わせて 10、100、1000... 倍
- 分数が混じる場合は、分母の倍数も考慮
練習問題
{ 2(x + y) = 10、x − y = 4 } を解け。
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1式整理:x + y = 5
{ x + y = 5、x − y = 4 }、足す:2x = 9 → x = 9/2、y = 1/2
{ x/3 + y/2 = 3、x + y = 7 } を解け。
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1式×6:2x + 3y = 18。連立。2式×2:2x + 2y = 14。引く:y = 4、x = 3
{ 0.5x + 0.3y = 1.4、x − y = 1 } を解け。
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1式×10:5x + 3y = 14、2式:x − y = 1
x = y + 1、5(y+1) + 3y = 14 → 8y = 9 → y = 9/8、x = 17/8
x + 2y = 3x − y = 7 を解け。
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{ x + 2y = 7、3x − y = 7 }
2式×2:6x − 2y = 14、足す:7x = 21 → x = 3、y = 2
まとめ
- かっこ:分配法則で外す。
- 分数:両辺に 分母の最小公倍数を掛けて整数化。
- 小数:両辺を10倍・100倍で整数化。
- 分数+小数:最小公倍数を考えて掛ける。
- A = B = C:2つの等式に分けて連立に。
- 「整理 → 解く」の2段階で攻略。