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Vol027 連立方程式 2007年7月4日

VOl026の問題の解説です。

次の連立方程式を解いてください。代入法、加減法のどちらでもよいです。

問1 x+8y=25
   7x+2y=13

解答
代入法で解く場合

x+8y=25
x=25 - 8y

これを、7x+2y=13に代入します。

7(25 - 8y)+2y=13
175 - 56y+2y=13
-54y=-162
  y=3

y=3を、x=25 - 8yに代入し、

x=25 - 24
x=1

加減法で解く場合
x を消去することにします。まず、上段の式の両辺に7をかけます。

7(x+8y)=7×25
7x+56y=175

次に上段の式から、下段の式を引きます。

7x+56y=175
-)7x+2y=13
   54y=162
     y=3

後は代入法と同じ

(最後に必ず、xとyの値が正しいかどうか確認します)

答え:x=1、y=3

問2 3x+4y=6
   15x+2y=-6

解答
xとyには係数(文字の前の数)があるので、すんなり、x=、又は、y=とは
ならないので、加減法で解きます。もちろん、代入法でやってもかまいません。

x を消去することにします。まず、上段の式の両辺に5をかけます。

5(3x+4y)=5×6
15x+20y=30

次に、その両辺に5をかけた後の上段の式から、下段の式を引きます。

 15x+20y=30
-)15x+2y=-6
    18y=30-(-6)
    18y=36
     y=2

y=2を、3x+4y=6に代入し、

3x+4×2=6
3x+8=6
   3x=-2

問3 3x+6y=10
    5x+4y=14

解答
加減法で解く場合
xを消去するため、上段の式の両辺に5をかける。下段の式の両辺には、3をかける。

5(3x+6y)=5×10
15x+30y=50

3(5x+4y)=3×14
15x+12y=42

次に、かけた後の上段の式から、かけた後の下段の式を引きます。

 15x+30y=50
-)15x+12y=42
    18y=8





両辺を3倍して、
9x+8=30
9x=22


問4 x+6y=2x+5
   9x+4y=15 - 2y

解答
文字式は、左辺に、数は右辺に移項します。
問題の式は、次のようになります。

-x+6y=5
9x+6y=15

次に上段の式から、下段の式を引きます。

 -x+6y=5
-)9x+6y=15
 -10x=-10
    x=1

x=1を-x+6y=5に代入して、
-1+6y=5
   6y=6
    y=1

答え:x=1、y=1

問4と問5が重複してました。

問6 0.2x+0.3y=0.5x+12
      3x+6y=10 - y

解答
上段の式の両辺に、10をかけて文字式の係数を整数にします。

10(0.2x+0.3y)=10(0.5x+12)
2x+3y=5x+120

文字式は、左辺に、数は右辺に移項します。

-3x+3y=120 <-上段の式
3x+7y=10  <-下段の式

次に上段の式と下段の式を足して、x を消します。

-3x+3y=120
+)3x+7y=10
   10y=130
    y=13

y=13を、3x+7y=10に代入します。 (-3x+3y=120でもかまいません)

3x+7×13=10
3x+91=10
3x=-81
 x=-27

答え:x=-27、y=13



解答
これは、分母が文字になっています。
x、yはともに0ではないということを前提に、x=の式に直して、
代入法で解くという方法もありますが、

問題の式は、




と同じですから、


2X+3Y=15
3X+6Y=8

となり、通常の連立方程式の形とすることができます。
あとは、これを解いて、XとYを求めたら、


加減法で解きます。

問題の式は、Xを消去するため、上段の式の両辺に3をかける。
下段の式の両辺に2をかける。

6X+9Y=45
6X+12Y=16

次に上段の式から、下段の式を引きます。

 6X+9Y=45
-)6X+12Y=16
   -3Y=29



6X=132
 X=22




では、連立方程式の文章題に移ります。

連立方程式の文章題も、考え方は基本的に1元1次方程式と同じです。

文章題の解き方の基本は、

1、わからない数を(求める数)文字 x、y で表します。
2、問題の中で、示されている数量を、全部、書き出します。
3、わからない数と他の数量の関係を数学的な表現に直してから、
  2つの等式を作ります。これらの等式は、互いに違う側面から作ります。
4、方程式を解きます。

では、実際の問題でやってみましょう。

問題 りんごとみかんを合わせて15個買いました。りんご1個の値段は、100円です。
   みかん1個の値段は、20円です。15個の値段は、1100円です。
   買ったりんごとみかんのそれぞれの個数を求めなさい。

1、わからない数を(求める数)文字 x、y で表します。

  ここでは、すなおに、りんごの個数を x、みかんの個数を、yとします。

2、問題の中で、示されている数量を、全部、書き出します。
  
  りんごの数:x
  みかんの数:y
  買った個数:15
  りんご1個の値段:100円
  みかん1個の値段:20円
  15個の値段は、1100円です。

3、わからない数と他の数量の関係を数学的な表現に直してから、
  2つの等式を作ります。これらの等式は、互いに違う側面から作ります。

  個数の側面から等式を作ります。りんごの数とみかんの数を合わせると、
  15個である。

  x + y=15

  値段の側面から等式を作ります。りんごとみかんの値段を合わせると、
  1100円である。

  100x+20y=1100

4、方程式を解きます。

  x + y=15
  100x+20y=1100

  上段の式から、y=15 - x

  下段の式に代入して、

  100x+20(15 - x)=1100  
  100x+300 - 20x=1100  
           80x=800
            x=10

  y=15 - x から、y=5

最後に、求めた値が正しいか問題の式に入れて確かめます。
正しい場合は題意を満たすことになります。

答え:りんごの個数は10、みかんの個数は5、逆に、このx、yは題意を満たす。

では、次の問題を連立方程式を使って解きなさい。 

問1 A君は本屋で、あるマンガ本を何冊か買いました。A君が買ったマンガ本一冊の
    値段は320円です。A君は5000円札を出して、おつりをもらいました。
    友達B君は、違うマンガ本を何冊か買いました。B君が買ったマンガ本一冊の
    値段は350円です。B君は、10000円札を出しておつりをもらいました。
    A君のもらったおつりは、B君がもらったおつりより、4150円少なかったそうです。
    また、A君とB君が買ったマンガ本を合わせると12冊になります。
    A君とB君が買ったマンガ本の冊数はそれぞれ、何冊ですか?

問2 ある直線の道路があります。この道路のそれぞれの端にA君、B君がいます。
    A君、B君は向き合う形で同時に走りだし、それぞれ端まで行き、同じ事を
    繰り返します。
    1回目、A君、B君が同時に出発して、40秒後にすれちがいました。
    2回目、A君、B君が同時に出発して、35秒後にすれちがいました。
    1回目のA君のスピードは、2回目のA君のスピードの2分の1です。
    1回目のB君のスピードは、2回目のB君のスピードの2倍です。
    1回目のA君、B君のそれぞれのスピードを求めなさい。 
    道路の長さは280mとします。

問3 食塩水が入った容器が2つあります。容器Aの食塩水30gと、容器Bの食塩水20gを
    取り出し混ぜたら、6.2%の食塩水ができました。
    次に、容器Aに入っている食塩水24gと、容器Bの食塩水26gを取り出し混ぜたら、
    6.56%の食塩水ができました。容器A、Bのそれぞれの食塩水の濃度を求めなさい。

問4 ある2桁の数Aがあります。十の位の数と一の位の数を足すと、8になります。
    例えば、2桁の数が71であれば、7+1=8という意味です。
    この数の一の位と十の位を交換した数を数Bとします。
    すると、数Aから数Bを引くと、36になります。数Aを求めなさい。

問5 360立方センチメートルのケーキがあります。これをA君、B君に、ある割合で、
    分けて置いておきました。しかし、優しいB君は自分のケーキを40立方センチ
    メートル切って、A君にあげました。
    すると、A君とB君のケーキの割合は23:22になりました。
    もともと分けて置いた2人のそれぞれのケーキの体積を求めなさい。

次回は、問題の解答と、引き続き連立方程式です。


 

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