数学 中2 2章 連立方程式 第1回)
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$ \boxed{\phantom{ho}}$←ここに四角形が表示されていたら準備OKです。
問題をクリックすると答えがでます。
連立方程式とその解
(1) 次の $ \boxed{\LARGE\phantom{hoge}}$ の中にあてはまる言葉をいれましょう。
①$ax+by=c$ の形で表される方程式を、$x, \ y$ についての $ \boxed{\LARGE\phantom{hogehogehogeho}}$ という。方程式を成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その方程式の $ \boxed{\LARGE\phantom{ho}}$ という。
②たとえば、
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
3x+2y=1\\
4x-3y=6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
このように、方程式を組にしたものを $ \boxed{\LARGE\phantom{hogehogeho}}$ という。これらの方程式を両方とも成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その連立方程式の $ \boxed{\LARGE\phantom{ho}}$ という。解を求めることを、その連立方程式を $ \boxed{\LARGE\phantom{hoge}}$ という。
答え
①$ax+by=c$ の形で表される方程式を、$x, \ y$ についての $ \boxed{2元1次方程式\phantom{hogeho}}$ という。方程式を成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その方程式の $ \boxed{解}$ という。
②たとえば、
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
3x+2y=-1\\
4x-3y=10
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
このように、方程式を組にしたものを $ \boxed{連立方程式}$ という。これらの方程式を両方とも成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その連立方程式の $ \boxed{解}$ という。解を求めることを、その連立方程式を $ \boxed{解く}$ という。
(2) 次のア~エの式の中から、$2$ 元 $1$ 次方程式であるものをすべて選びなさい。
\begin{eqnarray*}
&ア& \quad 3x+2y&イ& \quad \cfrac{1}{2}x-3y+\cfrac{3}{4}x+\cfrac{2}{3}y=5\\
\\
&ウ& \quad (2x-3x)=3\quad&エ& \quad y=\cfrac{1}{2}x
\end{eqnarray*}
答え
イ,エ
ア… $\large{=}$(イコール)がなかったら方程式とはいえません。なのでアはダメです。
ウ… $x$ だけしか文字が使われていません。なのでウもダメです。
(3) 次の連立方程式の解を、下のア~ウの中から選びなさい。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x+y=-1\\
2x-3y=8
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$ア \ (2,-3)$ $イ \ (-2,-4)$ $ウ (1,-2)$
答え
ウ
アは、$x+y=-1$ は成り立ちますが、$2x-3y=8$ は成り立ちません。
イは、$2x-3y=8$ は成り立ちますが、$x+y=-1$ は成り立ちません。
ウは、
\begin{eqnarray*}
&& x+y=(1)+(-2)=-1\\
&& 2x-3y=2\times(1)-3\times(-2)=8
\end{eqnarray*}
となって、どちらも成り立ちます。このように、$(x,y)$ の値の組をそれぞれの式に代入して、どちらの式も成り立つものがその連立方程式の解です。かたほうの式だけしか成り立たなかったら、それはその連立方程式の解ではありません。
解のかき方についてですが、
$$ア(1,-2) \qquad イx=1, \ y=-2 \qquadウ
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$$
上のア~ウはぜんぶ同じ意味です。問題集によっていろんな答えのかき方をしていて、どれでもいいと思うんですけど、自分が答えをかくときは、学校の先生のおっしゃるとおりにしてください。学校の先生最強。
代入法
(4) ①次の $ \boxed{\LARGE\phantom{hoge}}$ の中にあてはまる言葉をいれましょう。
連立方程式の解き方で、一方の式をもう一方の式に代入して、文字を消去していくやり方を $ \boxed{\LARGE\phantom{hogeho}}$ という。
②次の連立方程式を、代入法で解きなさい。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=y+1\\
2x-3y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
答え
$①代入法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
連立方程式の解き方として、「代入法」と「加減法」の $2$ つのやり方を教わります。両方ともできるようにしとかなくちゃだめです。
んで、どっちでやっても全部解けます。じっさいに解くときは、好きなほうでやってください。ただ、問題の式に「$x=$」とか「$y=$」とかの式があるときは、ふつう代入法でやります。そのほうがラクなので。
<代入法>
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=y+1\qquad…①\\
2x-3y=1\qquad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①の y+1 を②の x に代入$
\begin{eqnarray*}
2(y+1)-3y&=&1\\
2y+2-3y&=&1\\
-y+2&=&1\\
-y&=&-1\\
y&=&1
\end{eqnarray*}
$y=1を①に代入$
\begin{eqnarray*}
x&=&1+1\\
x&=&2\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$y$ が求められたあと、$x$ を求めるには、問題の①か②の式のどちらかに、$y$ の値を代入すればいいです。それは、どちらの式でもいいです。どちらにいれても $x$ の値は同じになります。なので、計算がラクそうなほうにいれましょう。
※答えの確かめ
連立方程式では、解が求められたら、確かめをしましょう。解を問題の $2$ つの式に代入して、両方とも成り立てばOKです。両方とも成り立たなくちゃダメです。テストのときは、一通り終えたあとは時間のかぎり確かめをしましょう。
加減法
(5) ①次の $ \boxed{\LARGE\phantom{hoge}}$ の中にあてはまる言葉をいれましょう。
連立方程式の解き方で、上の式を下の式に足したり、上の式から下の式を引いたりして、文字を消去していくやり方を $ \boxed{\LARGE\phantom{hogeho}}$ という。
②次の連立方程式を、加減法で解きなさい。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x+y=-1\\
x-3y=-5
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
答え
$①加減法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
連立方程式の解き方として、「代入法」と「加減法」の $2$ つのやり方を教わります。両方ともできるようにしとかなくちゃだめです。
んで、どっちでやっても全部解けます。じっさいに解くときは、好きなほうでやってください。この問題は「加減法で解きなさい」ということなので、加減法でやります。
<加減法>
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x+y=-1\qquad…①\\
x-3y=-5\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の式から②の式を引く$
\begin{eqnarray*}
x+\phantom{3}y=-1\\
\underline{-) \quad x-3y=-5} \\
4y=4\phantom{-}\\
y=1\phantom{-}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=1を①に代入\\
x+1&=&-1\\
x&=&-2\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$y$ が求められたあと、$x$ を求めるには、問題の①か②の式のどちらかに、$y$ の値を代入すればいいです。それは、どちらの式でもいいです。どちらにいれても $x$ の値は同じになります。なので、計算がラクそうなほうにいれましょう。
※答えの確かめ
連立方程式では、解が求められたら、確かめをしましょう。解を問題の $2$ つの式に代入して、両方とも成り立てばOKです。両方とも成り立たなくちゃダメです。テストのときは、一通り終えたあとは時間のかぎり確かめをしましょう。
加減法のいろいろな問題
(6) 次の ①~③の連立方程式を加減法で解きなさい。
$
\begin{eqnarray*}
&①& \ \left\{
\begin{array}{l}
2x+3y=-4\\
8x-2y=12
\end{array}
\right.
\qquad② \ \left\{
\begin{array}{l}
2(x+y)-5=-x-10\\
-2x+5y=16
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
&③& \ \left\{
\begin{array}{l}
0.2x-0.3y=1\\
\cfrac{1}{2}x-\cfrac{2}{3}y=2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$
答え
$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
①番 $x$ や $y$ の係数がそろっていなときは、そろえます。基本的には係数の最小公倍数を考えます。この問題は、$x$ の係数は $8,$ $y$ の係数は $6$ でそろいます。どちらをそろえてもいいです。ラクそうなほうをそろえましょう。ということで、今回は $x$ をそろえることにします。①$\times4$ から②を引いていきます。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
2x+3y=-4\qquad…①\\
8x-2y=12\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①\times4 -②$
\begin{eqnarray*}
8x+12y=-16\\
\underline{-) \quad 8x-\phantom{1}2y=\phantom{-}12}\\
14y=-28\\
y=-2\phantom{8}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=-2を①に代入\\
2x+3\times(-2)&=&-4\\
2x-6&=&-4\\
2x&=&2\\
x&=&1\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
②番 ごちゃごちゃと長い式があるときは、かっこがあるならはずし、整理して、基本的には $ax+by=c$ の形になおします。そのあとは①番の問題と同じ考え方でOKです。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
2(x+y)-5=-x-10\quad…①\\
-2x+5y=16\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①を整理する$
\begin{eqnarray*}
2(x+y)-5&=&-x-10\\
2x+2y-5&=&-x-10\\
2x+2y+x&=&-10+5\\
3x+2y&=&-5\quad…③
\end{eqnarray*}
$②\times3+③\times2$
\begin{eqnarray*}
-6x+15y=\phantom{-}48\\
\underline{+) \quad 6x+\phantom{1}4y=-10}\\
19y=\phantom{-}38\\
y=2\phantom{-8}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=2を③に代入\\
3x+2\times(2)&=&-5\\
3x+4&=&-5\\
3x&=&-9\\
x&=&-3\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
③番 小数があるときは $\times10$ や $\times100$ をして小数を消します。分数があるときは分母の公倍数をかけて分母をはらいます。そのへんは $1$ 次方程式のときと同じです。そのあとは $x$ か $y$ の係数をそろえて足すか引くかして、$1$ 文字消去していけばいいです。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
0.2x-0.3y=1\qquad…①\\
\cfrac{1}{2}x-\cfrac{2}{3}y=2\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の式に10をかけて小数をなくす$
\begin{eqnarray*}
0.2x-0.3y&=&1\\
2x-3y&=&10\qquad…③
\end{eqnarray*}
$②の式に6をかけて分母をはらう$
\begin{eqnarray*}
\cfrac{1}{2}x-\cfrac{2}{3}y&=&2\\
3x-4y&=&12\qquad…④
\end{eqnarray*}
$③\times3\ - \ ④\times2$
\begin{eqnarray*}
6x-9y=30\\
\underline{-) \quad 6x-8y=24}\\
-y=6\phantom{1}\\
y=-6
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=-6を③に代入\\
2x-3\times(-6)&=&10\\
2x+18&=&10\\
2x&=&-8\\
x&=&-4\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$A=B=C$ の形の方程式
(7) 次の方程式を解きなさい。
$$
x+2y=3x+y=-5
$$
答え
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$A=B=C$ の形の方程式は、次の $3$ つの連立方程式のどれで解いてもよい。
$\large{
\qquad
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
A=B\\
A=C
\end{array}
\right.
\quad
\left\{
\begin{array}{l}
A=B\\
B=C
\end{array}
\right.
\quad
\left\{
\begin{array}{l}
A=C\\
B=C
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
}$
$x+2y=3x+y=-5$ のような形の方程式は、式の一部をかくして、式を $2$ つつくります。まず、まんなかをかくせば、
$x+2y=-5$ という式ができます。
それから、左がわをかくせば、
$3x+y=-5$ という式ができます。
んで、この $2$ つの式を連立させて解けばいいです。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x+2y=-5\qquad…①\\
3x+y=-5\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で $y$ をそろえて解くことにして、
$① \ - \ ②\times2$
\begin{eqnarray*}
x+2y=-5\phantom{0}\\
\underline{-) \quad 6x+2y=-10}\\
-5x\phantom{+21y}=5\phantom{-1}\\
x=-1\phantom{1}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
x=-1を②に代入\\
3\times(-1)+y&=&-5\\
-3+y&=&-5\\
y&=&-2\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
いろいろな連立方程式
(8) 次の ①~⑤の連立方程式を解きなさい。また、⑥の方程式を解きなさい。
$
\begin{eqnarray*}
&①& \ \left\{
\begin{array}{l}
3x-4y=20\\
x=2y
\end{array}
\right.
&②& \ \left\{
\begin{array}{l}
-3y=2x-3\\
x-3y=15
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
\\
&③& \ \left\{
\begin{array}{l}
-2(x-3y)=y+3\\
3x+2y=-14
\end{array}
\right.
\qquad&④& \ \left\{
\begin{array}{l}
-0.5x+0.4y=-3.4\\
-x+2y=-2
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
\\
&⑤& \ \left\{
\begin{array}{l}
-\cfrac{1}{2}x+\cfrac{3}{4}y=7\\
2x-5y=-44
\end{array}
\right.
&⑥& \ 3x-2y=7x+5y+2=13
\end{eqnarray*}
$
答え
$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=20\\
y=10
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=6\\
y=-3
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
$④\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=10\\
y=4
\end{array}
\right.
\quad⑤
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=8
\end{array}
\right.
\quad⑥
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
①番 代入法で、②の式を①の式に代入して解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
3x-4y=20\quad…①\\
x=2y\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②を①に代入$
\begin{eqnarray*}
3\times(2y)-4y&=&20\\
6y-4y&=&20\\
2y&=&20\\
y&=&10
\end{eqnarray*}
$y=10を②に代入$
\begin{eqnarray*}
x&=&2\times10\\
&=&20
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=20\\
y=10
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
②番 代入法で、①の式を②の式に代入して解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
-3y=2x-3\quad…①\\
x-3y=15\quad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①を②に代入$
\begin{eqnarray*}
x+2x-3&=&15\\
x+2x&=&15+3\\
3x&=&18\\
x&=&6
\end{eqnarray*}
$x=6を②に代入$
\begin{eqnarray*}
-3y&=&2\times6-3\\
-3y&=&9\\
y&=&-3
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=6\\
y=-3
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
③番 ①の式のかっこをはずし、整理します。加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
-2(x-3y)=y+3\quad…①\\
3x+2y=-14\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①を整理$
\begin{eqnarray*}
-2(x-3y)&=&y+3\\
-2x+6y&=&y+3\\
-2x+6y-y&=&3\\
-2x+5y&=&3\quad…③
\end{eqnarray*}
$②\times2 \ + \ ③\times3$
\begin{eqnarray*}
6x+4y=-28\\
\underline{+) \quad -6x+15y=\phantom{-1}9}\\
19y=-19\\
y=-1\phantom{1}
\end{eqnarray*}
$y=-1を②に代入$
\begin{eqnarray*}
3x+2\times(-1)&=&-14\\
3x-2&=&-14\\
3x&=&-12\\
x&=&-4
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
④番 ①の式を $10$ 倍して小数をなくします。加減法で、$y$ の係数をそろえて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
-0.5x+0.4y=-3.4\quad…①\\
-x+2y=-2\quad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①\times10$
\begin{eqnarray*}
-5x+4y&=&-34…③
\end{eqnarray*}
$②\times2 \ - \ ③$
\begin{eqnarray*}
-2x+4y=-\phantom{3}4\\
\underline{-) \quad -5x+4y=-34}\\
3x\phantom{+4xy}=\phantom{-}30\\
x=10\phantom{-}
\end{eqnarray*}
$x=10を②に代入$
\begin{eqnarray*}
10-2y&=&2\\
-2y&=&-8\\
y&=&4
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=10\\
y=4
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
⑤番 ①の式を $4$ 倍して分母をはらいます。加減法で、$x$ を消去して解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
-\cfrac{1}{2}x+\cfrac{3}{4}y=7\quad…①\\
2x-5y=-44\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①\times4$
\begin{eqnarray*}
-2x+3y&=&28…③
\end{eqnarray*}
$② \ + \ ③$
\begin{eqnarray*}
2x-5y=-44\\
\underline{+) \quad -2x+3y=\phantom{-}28}\\
-2y=-16\\
y=8\phantom{-2}
\end{eqnarray*}
$y=8を②に代入$
\begin{eqnarray*}
2x-5\times(8)&=&-44\\
2x-40&=&-44\\
2x&=&-4\\
x&=&-2
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=8
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
⑥番 まんなかをかくした式をつくり、①とします。左側をかくした式をつくって整理し、②とします。①の式と②の式を連立させ、$y$ の係数をそろえて加減法で解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ 3x-2y=7x+5y+2=13
\end{eqnarray*}
$まんなかをかくした式をたてる$
\begin{eqnarray*}
3x-2y&=&13\quad…①
\end{eqnarray*}
$左側をかくした式をたてて整理する$
\begin{eqnarray*}
7x+5y+2&=&13\\
7x+5y&=&11\quad…②
\end{eqnarray*}
$①と②を連立させる$
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
3x-2y=13\quad…①\\
7x+5y=11\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①\times5 \ + \ ②\times2$
\begin{eqnarray*}
15x-10y=65\\
\underline{+) \quad 14x+10y=22}\\
29x\phantom{-10y}=87\\
x=3\phantom{2}
\end{eqnarray*}
$x=3を①に代入$
\begin{eqnarray*}
3\times(3)-2y&=&13\\
9-2y&=&13\\
-2y&=&4\\
y&=&-2
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
ここから先は定番の文章題です。がんばって!
個数を求める問題
(9) $1$ 個 $80$ 円のりんごと、$1$ 個 $30$ 円のみかんをあわせて $13$ 個買い、全部で $740$ 円はらった。りんごとみかんはそれぞれ何個ずつ買ったか。
答え
りんご…$7$個 みかん…$6$個
りんごを $x$ 個、みかんを $y$ 個買ったことにします。文字を $2$ つ使うので、式も $2$ つたてなければ解けません。文字の数だけ式がいります。
$1$ つ目の式は、りんごとみかんをあわせて $13$ 個買ったのですから、
$$x+y=13$$
$2$ つ目の式は、金額で式をたてます。あわせて $740$ 円はらったのですから、
$$80x+30y=740$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=13\quad…①\\
80x+30y=740\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で、$y$ の係数をそろえて解きます。
$①\times3 \ - \ ②\div10$
\begin{eqnarray*}
3x+3y=\phantom{-}39\\
\underline{-) \quad 8x+3y=\phantom{-}74}\\
-5x\phantom{+3y}=-35\\
x=7\phantom{-2}
\end{eqnarray*}
$x=7を①に代入$
\begin{eqnarray*}
7+y&=&13\\
y&=&6
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=7\\
y=6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
※かならず、きかれていることに答えましょう。$x=7, \ y=6$ なんて答えてしまったら、マルになりません。りんご $7$ 個、みかん $6$ 個と答えましょう。
金額を求める問題
(10) 梨 $2$ 個と柿 $5$ 個で $640$ 円、梨 $3$ 個と柿 $2$ 個で $520$ 円である。梨と柿の $1$ 個の値段はそれぞれいくらか。
答え
梨…$120$円 柿…$80$円
梨 $1$ 個 $x$ 円、柿 $1$ 個 $y$ 円とします。文字を $2$ つ使うので、式も $2$ つたてなければ解けません。文字の数だけ式がいります。
$1$ つ目の式は、梨 $2$ 個と柿 $5$ 個で $640$ 円ですから、
$$2x+5y=640$$
$2$ つ目の式は、梨 $3$ 個と柿 $2$ 個で $520$ 円ですから、
$$3x+2y=520$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
2x+5y=640\quad…①\\
3x+2y=520\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
$①\times3 \ - \ ②\times2$
\begin{eqnarray*}
6x+15y=1920\\
\underline{-) \quad 6x+\phantom{1}4y=1040}\\
11y=\phantom{1}880\\
y=80\phantom{12}
\end{eqnarray*}
$y=80を①に代入$
\begin{eqnarray*}
2x+5\times(80)&=&640\\
2x+400&=&640\\
2x&=&240\\
x&=&120
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=120\\
y=80
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
途中で速さが変わる問題
(11) $A$ 地点から $C$ 地点まで $48.5km$ の道のりを、$A$ 地点から途中の $B$ 地点までは時速 $7km$ で進み、$B$ 地点から $C$ 地点までは時速 $3km$ で進んだところ、全部で $9$ 時間 $30$ 分かかった。$A$ 地点から $B$ 地点までの道のりと、$B$ 地点から $C$ 地点までの道のりをそれぞれ求めなさい。
答え
$A$ 地点から $B$ 地点までの道のり…$35km$
$B$ 地点から $C$ 地点までの道のり…$\cfrac{27}{2}km(13.5km)$
$A$ 地点から $B$ 地点までの道のりを $xkm$、$B$ 地点から $C$ 地点までの道のりを $ykm$ とします。文字を $2$ つ使うので、式も $2$ つたてなければ解けません。文字の数だけ式がいります。
$1$ つ目の式は、道のりは全部で $48.5km$ ですから、
$$x+y=48.5$$
$2$ つ目の式は、$A~B$ 間にかかった時間と $B~C$ 間にかかった時間をあわせたら $9$ 時間 $30$ 分で式をたてます。
「時間$=$道のり$\div$速さ」ですから、
$$\cfrac{x}{7}+\cfrac{y}{3}=9\cfrac{30}{60}$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=48.5\quad…①\\
\cfrac{x}{7}+\cfrac{y}{3}=9\cfrac{30}{60}\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の小数をなくす\\
\begin{eqnarray*}
\qquad10x+10y&=&485\quad \class{mathbg-r}{(両辺を5で割る)}\\
2x+2y&=&97\quad…③
\end{eqnarray*}
$
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad\cfrac{x}{7}+\cfrac{y}{3}&=&9\cfrac{30}{60}\\
\cfrac{x}{7}+\cfrac{y}{3}&=&9\cfrac{1}{2}\\
\cfrac{x}{7}+\cfrac{y}{3}&=&\cfrac{19}{2}\quad \class{mathbg-r}{(両辺に\times42)}\\
6x+14y&=&399\quad…④
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
$③\times3 \ - \ ④$
\begin{eqnarray*}
6x+\phantom{1}6y=\phantom{-}291\\
\underline{-) \quad 6x+14y=\phantom{-}399}\\
-8y=-108\\
y=\phantom{-}\cfrac{108}{8}\\
=\phantom{-}\cfrac{27}{2}\phantom{-}
\end{eqnarray*}
$y=\cfrac{27}{2}を③に代入$
\begin{eqnarray*}
2x+2\times\left(\cfrac{27}{2}\right)&=&97\\
2x+27&=&97\\
2x&=&70\\
x&=&35
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=35\\
y=\cfrac{27}{2}
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
食塩水をまぜる問題
(12) $8$ %の食塩水と $3$ %の食塩水をまぜて、$6$ %の食塩水を $500g$ つくりたい。$8$ %の食塩水と $3$ %の食塩水は、それぞれ何 $g$ ずつまぜればよいか。
答え
$8$ %の食塩水…$300g$
$3$ %の食塩水…$200g$
$8$ %の食塩水を $xg$、$3$ %の食塩水を $yg$ まぜることにします。文字を $2$ つ使うので、式も $2$ つたてなければ解けません。文字の数だけ式がいります。
$1$ つ目の式は、食塩水全体の重さは $500g$ ですから、
$$x+y=500$$
$2$ つ目の式は、$8$ %の食塩水 $xg$ にふくまれる食塩の重さと $3$ %の食塩水 $yg$ にふくまれる食塩の重さをあわせたら、全体の食塩水 $500g$ にふくまれる食塩の重さということで式をたてます。
「食塩$=$食塩水$\times$濃度」ですから、
$$\cfrac{8}{100}x+\cfrac{3}{100}y=\cfrac{6}{100}\times500$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=500\quad…①\\
\cfrac{8}{100}x+\cfrac{3}{100}y=\cfrac{6}{100}\times500\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad8x+3y=3000\quad…③
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$y$ の係数をそろえて解きます。
$①\times3 \ - \ ③$
\begin{eqnarray*}
3x+3y=\phantom{-}1500\\
\underline{-) \quad 8x+3y=\phantom{-}3000}\\
-5x\phantom{+3y}=-1500\\
x=\phantom{-0}300
\end{eqnarray*}
$x=300を①に代入$
\begin{eqnarray*}
300+y&=&500\\
y&=&200
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=300\\
y=200
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
今年度の男子と女子の人数を求める問題
(13) ある学校の昨年度の生徒数は $850$ 人だったが、今年度は昨年度にくらべて男子は $8$ %減り、女子は$6$ %増えたため、$838$ 人となった。今年度の男子、女子の生徒数をそれぞれ求めなさい。
答え
男子…$414$ 人
女子…$424$ 人
さいしょにポイントがあります。昨年度の男子生徒を $x$ 人、女子生徒を $y$ 人ということにします。
ふつう、方程式の文章題はきかれたことをそのまま $x, \ y$ にするものですが、この問題は特別です。昨年度の男子女子をきかれているのなら昨年度の男子女子を $x, \ y$ にすればよいのですが、今年度の男子女子をきかれていたとしても、昨年度の男子女子を $x, \ y$ にして式をたてましょう。今年度の男子女子を $x, \ y$ にするのはやめたほうがいいです。やってみればわかるんですけど。
ということで、昨年度の男子生徒を $x$ 人、女子生徒を $y$ 人ということにします。文字を $2$ つ使うので、式も $2$ つたてなければ解けません。文字の数だけ式がいります。
$1$ つ目の式は、昨年度の生徒数は $850$ 人ですから、
$$x+y=850$$
$2$ つ目は、男子の $8$ %減と、女子の $6$ %増をあわせたら、全体としては $12$ 人減っている、ということで式をたてます。
$$-\cfrac{8}{100}x+\cfrac{6}{100}y=-12$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=850\quad…①\\
-\cfrac{8}{100}x+\cfrac{6}{100}y=-12\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad-8x+6y&=&-1200\quad \class{mathbg-r}{(両辺を2で割る)}\\
-4x+3y&=&-600\quad…③
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
$①\times4 \ + \ ③$
\begin{eqnarray*}
4x+4y=\phantom{-}3400\\
\underline{+) \quad -4x+3y=-600}\\
7y=\phantom{-}2800\\
y=\phantom{-0}400
\end{eqnarray*}
昨年度の女子生徒数を $y$ ということにして、$y$ が求められました。きかれているのは、今年度の男子と女子です。女子は昨年度にくらべて、$6$ %増えているのですから、
$$400\times1.06=424$$
となって、今年度の女子生徒は $424$ 人です。
また、今年度の生徒数は全体で $838$ 人ですから、
$$838-424=414$$
となって、今年度の男子生徒は $414$ 人です。
答え(中2 2章 連立方程式 第1回)
(1) ①$ax+by=c$ の形で表される方程式を、$x, \ y$ についての $ \boxed{2元1次方程式\phantom{hogeho}}$ という。方程式を成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その方程式の $ \boxed{解}$ という。
②たとえば、
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
3x+2y=-1\\
4x-3y=10
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
このように、方程式を組にしたものを $ \boxed{連立方程式}$ という。これらの方程式を両方とも成り立たせる $x, \ y$ の値の組を、その連立方程式の $ \boxed{解}$ という。解を求めることを、その連立方程式を $ \boxed{解く}$ という。
(2)イ,エ
(3)ウ
(4)$①代入法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(5)$①加減法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(6)$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(7)$\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(8)$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=20\\
y=10
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=6\\
y=-3
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-4\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
$④\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=10\\
y=4
\end{array}
\right.
\quad⑤
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=8
\end{array}
\right.
\quad⑥
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(9)りんご…$7$個 みかん…$6$個
(10)梨…$120$円 柿…$80$円
(11)$A$ 地点から $B$ 地点までの道のり…$35km$
$B$ 地点から $C$ 地点までの道のり…$\cfrac{27}{2}km(13.5km)$
(12)$8$ %の食塩水…$300g$
$3$ %の食塩水…$200g$
(13)男子…$414$ 人
女子…$424$ 人