1.1次方程式:中学1年数学―オリジナル基礎教科書
中学数学[総目次]
中学1年数学 3章 方程式

1. 方程式とその解
同じであるという関係を表す等式
直前に学んだ「2章 文字と式」の3.関係を表す式 において,等号「=」には2つの意味があることを確認しました。
ここでは,そのうちの1つである「同じであるという関係を表す記号」という意味の「=」について,さらに深く見ていきます。
例
1冊 $x$ 円のノート2冊の代金は,400円である。
→ $2x=400$
- 左辺の $2x$ というのは,1冊 $x$ 円のノート2冊の代金です。
例えば
・$x=50$ (円)なら,$2\times50=100$ (円)
・$x=70$ (円)なら,$2\times70=140$ (円)
です。つまり,$x$ の値によって,$2x$ の値が変化します。 - 右辺の400は,実際の代金です。
ノート2冊の代金 $2x$ (円)と,実際の400円という代金が,同じであるという関係,それが
$2x$=$400$
です。
方程式とは?
この等式は,左辺が $x$ の値によって値が変化しますから,成り立つこともあれば,成り立たないこともあります。成り立つときの $x$ の値は何でしょうか?
それは $x=200$ です。確かめてみましょう。
\[2x=2\times 200=400\]
右辺の400と同じ値になりました。従って $x=200$ のとき,等式は成り立ちます。
この $2x=400$ のように,$x$ の値によって,成り立ったり,成り立たなかったりする等式を,方程式(ほうていしき)といいます。
また,$x=200$ のような,その方程式を成り立たせる $x$ の値を,その方程式の解(かい)といい,解を求めることを,方程式を解く(とく)といいます。

いくつかの例
方程式の例題をやってみましょう。
例題1 方程式 $4x=20$ について, $x=6$ は解ですか。
こたえ
$x=6$ のとき
\[4x=4\times6=24\]
これは,右辺の20と同じ値ではありません。
従って, $x=6$ はこの方程式の解ではありません。
答え 解ではない
例題2 方程式 $3x+4=25$ について,$x=7$ は解ですか。
こたえ
$x=7$ のとき
\[3x+4=3\times7+4=25\]
これは,右辺の25と同じ値です。
従って, $x=7$ はこの方程式の解です。
答え 解である
例題3 方程式 $-2x=-x+6$ について,$x=-6$ は解ですか。
こたえ
$x=-6$ のとき
\[\begin{align*}
&-2x=-2\times(-6)=12\\[5pt]
&-x+6=-(-6)+6=12
\end{align*}\]
両辺とも,値が12になりましたから,等式が成り立ちます。
従って, $x=-6$ はこの方程式の解です。
答え 解である

2.等式の性質
どうやって方程式を解くか
方程式 $2x=400$ を解くと,解は $x=200$ でした。実際,
(左辺)$=2\times 200=400=$(右辺)
となるからです。では,$4x+5=-15$ や, $x=7x+12$ などはどうでしょうか。$x=1,\ 2,\ \cdots$ などを当てはめて考えるのでは,時間がかかりそうです。解が分数なら大変なことになります。
実は,次に見る等式の性質を使えば,方程式の解が,機械的に求まります。あるいは「勝手に解にたどり着く」といってもよいかもしれません。
等式の4つの性質
①釣り合っている天びんに,同じおもりを載せても釣り合う
釣り合っている天びんがあります。

両方の皿に,同じおもりを置くと,

釣り合ったままです。
これを等式で表すと,
$A=B$ ならば $A+C=B+C$
②釣り合っている天びんから,同じおもりを取り除いても釣り合う
釣り合っている天びんがあります。

両方の皿から,同じおもりを取り除くと,

釣り合ったままです。
これを等式で表すと,
$A=B$ ならば $A-C=B-C$
