2.1次方程式の利用: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次方程式検定

2級:1次方程式の基礎
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1級:1次方程式による文章題の解法
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1. 1次方程式の利用

 小学校の算数では,長い問題文を読ませて考えさせる,いわゆる文章題と呼ばれる問題がありました。「計算はできるけど,文章題は苦手だな」と思っていた人はきっと多いはずです。

 塾のテキストや,書店の参考書には「つるかめ算」「旅人算」「ニュートン算」といった「~算」の類が次々に登場し,そのたびごとに苦労したことでしょう。

 けれど,もう大丈夫。これら「~算」と呼ばれていた問題のほとんどは,方程式を使って解けてしまうのです。しかも,算数のときよりずっとシンプルに,ずっと簡単に。

今日で「~算」をはじめとした算数のテクニックはすべて,きれいさっぱり忘れてしまってもOKです。

 方程式の威力はそれほど絶大なのです

 小学校のころ,文章題をスラスラ解いてしまう友達が,クラスに1人か2人はいたことでしょう。でも,方程式を使えば,そんな友達と同じくらい問題が解けるようになります。

 実は,算数王であった友達でさえ,ひとたび方程式の便利さを味わってしまうと,自然に方程式を利用するようになります。そして,あれほど極めた算数のテクニックは使わなくなり,徐々に忘れていってしまうのです。

 信じられないかもしれませんが,これが現実です。

 そして,安心してほしいのは方程式を使えるようになるのに,特別な算数のセンスはほとんど必要ないということです。算数は苦手だったけど,数学はわかってきた!というのはとてもよくある話なのです。

 算数と数学,似ているけど,実はちょっと違う学問。
 だから,これからの勉強でどんどんできるようになっていくはずです。

 それでは実際に文章題を方程式で解いていきましょう。まずはその手順です。

①わからない数量を $x$ とおく

② $x$ を使った式や数量の間に成り立つ関係(方程式)を導く

③作った方程式を解く

④解いた答え(解)が問題に適しているか確かめる

例題1 何人かの子どもにお菓子を分けるのに,1人に4個ずつ配ると2個余り,1人に5個ずつ配ると4個足りませんでした。子どもの人数とお菓子の個数を求めなさい。

こたえ

①わからない数量を $x$ とおく

わからないものが,子どもの人数とお菓子の個数の2つあります。どちらを $x$ とおく方が考えやすいでしょうか。ここでは子どもの人数を $x$ 人としましょう。

② $x$ を使った式や数量の間に成り立つ関係(方程式)を導く

お菓子の個数を $x$ を使って表します。
1人に4個ずつ配ると2個余る → $4x+2$ …①
5個ずつ配ると4個足りない → $5x-4$
お菓子の個数が $x$ を使って2通りに表せました。よって次の関係(方程式)が成り立ちます。\[4x+2=5x-4\]

③作った方程式を解く

$2$ と $5x$ を移項して $4x-5x=-4-2$
整理して $-x=-6$
両辺を $-1$ で割って $x=6$(←解)

④解いた答え(解)が問題に適しているか確かめる

$x$ は子どもの人数ですから,小数や分数ではなく自然数です。従って $x=6$ は問題に適しています。
また,お菓子の個数は①より $4\times6+2=26$
お菓子の個数も自然数です。よってこれも問題に適しています。

答え 子どもの人数6人,お菓子の個数26個

子どもの人数を $x$ 人とすると

\[4x+2=5x-4\]

これを解いて  $x=6$
お菓子の個数は $4\times6+2=26$
これらは問題に適している。

答え 子どもの人数6人,お菓子の個数26個

補足

 例えば $x=5.8$(人)だと問題に適しませんが,1次方程式の問題では,そのような答えにならないようにちゃんと作られていています。

例題2 あゆみさんは,家から2km離れた図書館に向けて歩き出しました。あゆみさんが出発して12分後,お姉さんが自転車で同じ道を追いかけました。あゆみさんは分速70m,お姉さんは分速210mで進みます。お姉さんは出発してから何分後にあゆみさんに追いつきますか。