数学 中2 2章 連立方程式 第3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-\cfrac{3}{4}y&イ& \quad 3x+3=-4(y+1)+2\\
\\
&ウ& \quad 3y=-\cfrac{3}{4}y\qquad&エ& \quad 3x+3=-4(x+1)+2
\end{eqnarray*}
答え
イ,ウ
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。
エ… $x$ だけしか文字が使われていません。なのでエもダメです。
(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+3y=1\\
2x-3y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$ア \ (-4,-1)$ $イ \ (2,1)$ $ウ (5,3)$
答え
イ
アは、$-x+3y=1$ は成り立ちますが、$2x-3y=1$ は成り立ちません。
ウは、$2x-3y=1$ は成り立ちますが、$-x+3y=1$ は成り立ちません。
イは、
\begin{eqnarray*}
&& -x+3y=-(2)+3\times(1)=12\\
&& 2x-3y=2\times(2)-3\times(1)=1
\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、
$$ア(2,1) \qquad イx=2, \ y1 \qquadウ
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$$
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=-2y-3\\
2x-3y=8
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
答え
$①代入法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
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=-2y-3\qquad…①\\
2x-3y=8\qquad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①の -2y-3 を②の x に代入$
\begin{eqnarray*}
2\times(-2y-3)-3y&=&8\\
-4y-6-3y&=&8\\
-7y&=&14\\
y&=&-2
\end{eqnarray*}
$y=-2を①に代入$
\begin{eqnarray*}
x&=&-2\times(-2)-3\\
&=&1\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\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}
3x+y=8\\
-x-y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
答え
$①加減法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
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}
3x+y=8\qquad…①\\
-x-y=-2\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の式と②の式を足す$
\begin{eqnarray*}
3x+y=\phantom{-}8\\
\underline{+) \quad -x-y=-2} \\
2x\phantom{+y}=\phantom{-}6\\
x=3\phantom{-}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
x=3を①に代入\\
3\times(3)+y&=&8\\
9+y&=&8\\
y&=&-1
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$x$ が求められたあと、$y$ を求めるには、問題の①か②の式のどちらかに、$x$ 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 $y$ 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}
3x-2y=-4\\
-7x+3y=1
\end{array}
\right.
\qquad② \ \left\{
\begin{array}{l}
\cfrac{1}{2}(2x+6y)=3x+12\\
3x+5y=1
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
&③& \ \left\{
\begin{array}{l}
\cfrac{3}{4}x+\cfrac{5}{6}y=-4\\
0.6x+0.7y=-3\\
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$
答え
$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=5
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-12\\
y=6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
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 $21,$ $y$ 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 $y$ をそろえることにします。①$\times3$ に②$\times2$を足していきます。
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
3x-2y=-4\quad…①\\
-7x+3y=1\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①\times3 +②\times2$
\begin{eqnarray*}
9x-6y=-12\\
\underline{+) \quad -14x+6y=\phantom{-1}2}\\
-5x\phantom{6xyz}=-10\\
x=2\phantom{-1}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
x=2を①に代入\\
3\times(2)-2y&=&-4\\
6-2y&=&-4\\
-2y&=&-10\\
y&=&5\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=5
\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}
\cfrac{1}{2}(2x+6y)=3x+12\quad…①\\
3x+5y=1\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①を整理する$
\begin{eqnarray*}
\cfrac{1}{2}(2x+6y)&=&3x+12\\
x+3y&=&3x+12\\
x+3y-3x&=&12\\
-2x+3y&=&12\quad…③
\end{eqnarray*}
$②\times2+③\times3$
\begin{eqnarray*}
6x+10y=2\\
\underline{+) \quad -6x+9y=36}\\
19y=38\\
y=2
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=2を②に代入\\
3x+5\times(2)&=&1\\
3x+10&=&1\\
3x&=&-9\\
x&=&-3\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
③番 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。小数があるときは $\times10$ や $\times100$ をして小数を消します。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}
\cfrac{3}{4}x+\cfrac{5}{6}y=-4\quad…①\\
0.6x+0.7y=-3\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の式に12をかけて分母をはらう$
\begin{eqnarray*}
\cfrac{3}{4}x+\cfrac{5}{6}y&=&-4\\
9x+10y&=&-48\qquad…③
\end{eqnarray*}
$②の式に10をかけて小数をなくす$
\begin{eqnarray*}
0.6x+0.7y&=&-3\\
6x+7y&=&-30\qquad…④
\end{eqnarray*}
$③\times2\ - \ ④\times3$
\begin{eqnarray*}
18x+20y=-96\\
\underline{-) \quad 18x+21y=-90}\\
-y=-6\phantom{0}\\
y=6\phantom{0}
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
y=6を④に代入\\
6x+7\times(6)&=&-30\\
6x+42&=&-30\\
6x&=&-72\\
x&=&-12\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-12\\
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。
$$
3x-2y=x+2y=-4
$$
答え
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=-1
\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。
$\large{
\qquad
\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
A=B\\
A=C
\end{array}
\right.
\quad
\left\{
\begin{array}{l}
A=B\\
B=C
\end{array}
\right.
\quad
\left\{
\begin{array}{l}
A=C\\
B=C
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
}$
$3x-2y=x+2y=-4$ 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、
$3x-2y=-4$ という式ができます。
それから、左がわをかくせば、
$x+2y=-4$ 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}
3x-2y=-4\qquad…①\\
x+2y=-4\qquad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で $y$ を消去して解くことにして、
$① \ + \ ②$
\begin{eqnarray*}
3x-2y=-4\\
\underline{-) \quad x+2y=-4}\\
4x\phantom{+21y}=-8\\
x=-2
\end{eqnarray*}
\begin{eqnarray*}
x=-2を②に代入\\
-2+2y&=&-4\\
2y&=&-2\\
y&=&-1\\
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=-1
\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}
-x+8y+25=-23\\
-\cfrac{1}{4}x=y
\end{array}
\right.
&②& \ \left\{
\begin{array}{l}
y=2x-1\\
4x-y=7
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
\\
&③& \ \left\{
\begin{array}{l}
12(2x-1)+3y=-x-10\\
7x+2y=11
\end{array}
\right.
\qquad&④& \ \left\{
\begin{array}{l}
-0.7x+y=1.4\\
4x-5y=-3
\end{array}
\right.\\
\\
\\
\\
\\
&⑤& \ \left\{
\begin{array}{l}
\cfrac{2}{13}x+\cfrac{7}{39}y=\cfrac{3}{13}\\
4x+3y=1
\end{array}
\right.
&⑥& \ 2x-3y=3x-4y+2=7
\end{eqnarray*}
$
答え
$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=16\\
y=-4
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=5
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=9
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
$④\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=8\\
y=7
\end{array}
\right.
\quad⑤
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=3
\end{array}
\right.
\quad⑥
\left\{
\begin{array}{l}
x=-13\\
y=-11
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
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}
-x+8y+25=-23\quad…①\\
-\cfrac{1}{4}x=y\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の-\cfrac{1}{4}xを①のyに代入$
\begin{eqnarray*}
-x+8\times\left(-\cfrac{1}{4}x\right)+25&=&-23\\
-x-2x+25&=&-23\\
-3x&=&-48\\
x&=&16
\end{eqnarray*}
$x=16を②に代入$
\begin{eqnarray*}
-\cfrac{1}{4}\times(16)&=&y\\
-4&=&y
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=16\\
y=-4
\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}
y=2x-1\quad…①\\
4x-y=7\quad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①の2x-1を②のyに代入$
\begin{eqnarray*}
4x-(2x-1)&=&7\\
4x-2x+1&=&7\\
2x&=&6\\
x&=&3
\end{eqnarray*}
$x=3を①に代入$
\begin{eqnarray*}
y&=&2\times3-1\\
&=&5
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=5
\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、$y$ の係数をそろえて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
12(2x-1)+3y=-x-10\quad…①\\
7x+2y=11\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①を整理$
\begin{eqnarray*}
12(2x-1)+3y&=&-x-10\\
24x-12+3y&=&-x-10\\
24x+3y+x&=&-10+12\\
25x+3y&=&2\quad…③
\end{eqnarray*}
$②\times3 \ - \ ③\times2$
\begin{eqnarray*}
21x+6y=33\\
\underline{-) \quad 50x+6y=\phantom{3}4}\\
-29x\phantom{+6y}=29\\
x=-1
\end{eqnarray*}
$x=-1を①に代入$
\begin{eqnarray*}
7\times(-1)+2y&=&11\\
-7+2y&=&11\\
2y&=&18\\
y&=&9
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=9
\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}
-0.7x+y=1.4\quad…①\\
4x-5y=-3\quad…②
\end{array}
\right.\\
\end{eqnarray*}
$①に10をかけて小数をなくす$
\begin{eqnarray*}
-7x+10y&=&14…③
\end{eqnarray*}
$②\times2 \ + \ ③$
\begin{eqnarray*}
8x-10y=-6\\
\underline{+) \quad -7x+10y=14}\\
x\phantom{4xyz}=\phantom{-}8\\
\end{eqnarray*}
$x=8を②に代入$
\begin{eqnarray*}
4\times(8)-5y&=&-3\\
32-5y&=&-3\\
-5y&=&-35\\
y&=&7
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=8\\
y=7
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
⑤番 ①の式を $39$ 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{2}{13}x+\cfrac{7}{39}y=\cfrac{3}{13}\quad…①\\
4x+3y=1\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①の式に39をかけて分母をはらう$
\begin{eqnarray*}
6x+7y&=&9\quad…③
\end{eqnarray*}
$②\times3 \ - \ ③\times2$
\begin{eqnarray*}
12x+9y=\phantom{-1}3\\
\underline{-) \quad 12x+14y=\phantom{1}18}\\
-5y=-15\\
y=3\phantom{18}
\end{eqnarray*}
$y=3を②に代入$
\begin{eqnarray*}
4x+3\times(3)&=&1\\
4x+9&=&1\\
4x&=&-8\\
x&=&-2
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=3
\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、$x$ の係数をそろえて加減法で解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ 2x-3y=3x-4y+2=7
\end{eqnarray*}
$まんなかをかくした式をたてる$
\begin{eqnarray*}
2x-3y&=&7\quad…①
\end{eqnarray*}
$左側をかくした式をたてて整理する$
\begin{eqnarray*}
3x-4y+2&=&7\\
3x-4y&=&5\quad…②
\end{eqnarray*}
$①と②を連立させる$
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
2x-3y=7\quad…①\\
3x-4y=5\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$①\times3 \ - \ ②\times2$
\begin{eqnarray*}
6x-9y=21\\
\underline{-) \quad 6x-8y=10}\\
-y=11\\
y=-11
\end{eqnarray*}
$y=-11を①に代入$
\begin{eqnarray*}
2x-3\times(-11)&=&7\\
2x+33&=&7\\
2x&=&-26\\
x&=&-13
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=-13\\
y=-11
\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(枚数)を求める問題
(9) $10$ 円玉と、$50$ 円玉があわせて $21$ 枚あり、合計金額は $450$ 円である。$10$ 円玉と $50$ 円玉はそれぞれ何枚ずつあるか。
答え
$10$円玉…$15$枚 $50$円玉…$6$枚
$10$ 円玉が $x$ 枚、$50$ 円玉が $y$ 枚あることにします。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、$10$ 円玉と $50$ 円玉 はあわせて $21$ 枚あるのですから、
$$x+y=21$$
$2$ つ目の式は、金額で式をたてます。あわせて $450$ 円なのですから、
$$10x+50y=450$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=21\quad…①\\
10x+50y=450\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
$① \ - \ ②\div10$
\begin{eqnarray*}
x+\phantom{5}y=\phantom{-}21\\
\underline{-) \quad x+5y=\phantom{-}45}\\
-4y=-24\\
y=6\phantom{-2}
\end{eqnarray*}
$y=6を①に代入$
\begin{eqnarray*}
x+6&=&21\\
x&=&15
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=15\\
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。$x=15, \ y=6$ なんて答えてしまったら、マルになりません。$10$ 円玉が $15$ 枚、$50$ 円玉が $6$ 枚と答えましょう。
金額を求める問題
(10) ある施設では、大人 $3$ 人と子供 $2$ 人で入場料の合計が $1700$ 円、大人 $4$ 人と子供 $5$ 人で入場料の合計が $2850$ 円である。大人 $1$ 人と子供 $1$ 人の入場料はそれぞれいくらか。
答え
大人…$400$円 子供…$250$円
大人 $1$ 人 $x$ 円、子供 $1$ 人 $y$ 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、大人 $3$ 人と子供 $2$ 人で $1700$ 円ですから、
$$3x+2y=1700$$
$2$ つ目の式は、大人 $4$ 人と子供 $5$ 人で $2850$ 円ですから、
$$4x+5y=2850$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
3x+2y=1700\quad…①\\
4x+5y=2850\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
加減法で、$x$ の係数をそろえて解きます。
$①\times4 \ - \ ②\times3$
\begin{eqnarray*}
12x+\phantom{1}8y=\phantom{-}6800\\
\underline{-) \quad 12x+15y=\phantom{-}8550}\\
-7y=-1750\\
y=250\phantom{12}
\end{eqnarray*}
$y=250を①に代入$
\begin{eqnarray*}
3x+2\times(250)&=&1700\\
3x+500&=&1700\\
3x&=&1200\\
x&=&400
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=400\\
y=250
\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 $335km$ の道のりを、$A$ 地点から途中の $B$ 地点までは時速 $30km$ で進み、$B$ 地点から $C$ 地点までは時速 $70km$ で進んだところ、全部で $6$ 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…$90km$
$B$ 地点から $C$ 地点までの道のり…$245km$
$A$ 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 $335km$ ですから、
$$x+y=335$$
$2$ 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 $6$ 時間 $30$ 分で式をたてます。
「時間$=$道のり$\div$速さ」ですから、
$$\cfrac{x}{30}+\cfrac{y}{70}=6\cfrac{30}{60}$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=335\quad…①\\
\cfrac{x}{30}+\cfrac{y}{70}=6\cfrac{30}{60}\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad\cfrac{x}{30}+\cfrac{y}{70}&=&6\cfrac{30}{60}\\
\qquad\cfrac{x}{30}+\cfrac{y}{70}&=&6\cfrac{1}{2}\\
\cfrac{x}{30}+\cfrac{y}{70}&=&\cfrac{13}{2}\quad \class{mathbg-r}{(両辺に\times210)}\\
7x+3y&=&1365\quad…③
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$y$ を消去します。
$③ \ - \ ①\times3$
\begin{eqnarray*}
7x+3y=1365\\
\underline{-) \quad 3x+3y=1005}\\
4x\phantom{+3y}=\phantom{0}360\\
x=90\phantom{00}
\end{eqnarray*}
$x=90を①に代入$
\begin{eqnarray*}
90+y&=&335\\
y&=&245
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=90\\
y=245
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
食塩水をまぜる問題
(12) $12$ %の食塩水と $7$ %の食塩水をまぜて、$10$ %の食塩水を $150g$ つくりたい。$12$ %の食塩水と $7$ %の食塩水は、それぞれ何 $g$ ずつまぜればよいか。
答え
$12$ %の食塩水…$90g$
$\phantom{1}7$ %の食塩水…$60g$
$12$ %の食塩水を $xg$、$7$ %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 $150g$ ですから、
$$x+y=150$$
$2$ つ目の式は、$12$ %の食塩水 $xg$ にふくまれる食塩の重さと $7$ %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 $150g$ 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、
$$\cfrac{12}{100}x+\cfrac{7}{100}y=\cfrac{10}{100}\times150$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=150\quad…①\\
\cfrac{12}{100}x+\cfrac{7}{100}y=\cfrac{10}{100}\times150\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad12x+7y&=&1500\quad…③
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$y$ を消去します。
$③ \ - ①\times7$
\begin{eqnarray*}
12x+7y=1500\\
\underline{-) \quad 7x+7y=1050}\\
5x\phantom{+3y}=\phantom{0}450\\
x=90\phantom{3y}
\end{eqnarray*}
$x=90を①に代入$
\begin{eqnarray*}
90+y&=&150\\
y&=&60
\\
\left\{
\begin{array}{l}
x=90\\
y=60
\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 $530$ 人だったが、今年度は昨年度にくらべて男子は $6$ %減り、女子は$5$ %増えたため、$529$ 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…$235$ 人
女子…$294$ 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 $530$ 人ですから、
$$x+y=530$$
$2$ つ目は、男子の $6$ %減と、女子の $5$ %増をあわせたら、全体としては $1$ 人減っている、ということで式をたてます。
$$-\cfrac{6}{100}x+\cfrac{5}{100}y=-1$$
この$2$ つの式を連立させて解きます。
\begin{eqnarray*}
&& \ \left\{
\begin{array}{l}
x+y=530\quad…①\\
-\cfrac{6}{100}x+\cfrac{5}{100}y=-1\quad…②
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}
$②の分母をはらう\\
\begin{eqnarray*}
\qquad-6x+5y&=&-100\quad…③
\end{eqnarray*}
$
加減法で、$y$ の係数をそろえて解きます。
$①\times5 \ + \ ③$
\begin{eqnarray*}
5x+5y=2650\\
\underline{-) \quad -6x+5y=-100}\\
11x\phantom{+55y}=2750\\
x=250\phantom{0}
\end{eqnarray*}
昨年度の男子生徒数を $x$ ということにして、$x$ 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。男子は昨年度にくらべて、$6$ %減っているのですから、
$$250\times0.94=235$$
となって、今年度の男子生徒は $235$ 人です。
また、今年度の生徒数は全体で $529$ 人ですから、
$$529-235=294$$
となって、今年度の女子生徒は $294$ 人です。
答え(中2 2章 連立方程式 第3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,ウ
(3)イ
(4)$①代入法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=1\\
y=-2
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(5)$①加減法 ②\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(6)$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=2\\
y=5
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=-3\\
y=2
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-12\\
y=6
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(7)$\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=-1
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(8)$①\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=16\\
y=-4
\end{array}
\right.
\quad②
\left\{
\begin{array}{l}
x=3\\
y=5
\end{array}
\right.
\quad③
\left\{
\begin{array}{l}
x=-1\\
y=9
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
$④\phantom{ho}\begin{eqnarray*}
\left\{
\begin{array}{l}
x=8\\
y=7
\end{array}
\right.
\quad⑤
\left\{
\begin{array}{l}
x=-2\\
y=3
\end{array}
\right.
\quad⑥
\left\{
\begin{array}{l}
x=-13\\
y=-11
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}$
(9)$10$円玉…$15$枚 $50$円玉…$6$枚
(10)大人…$400$円 子供…$250$円
(11)$A$ 地点から $B$ 地点までの道のり…$90km$
$B$ 地点から $C$ 地点までの道のり…$245km$
(12)$10$ %の食塩水…$90g$
$7$ %の食塩水…$60g$
(13)男子…$235$ 人
女子…$294$ 人